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Informe Pasantía - Jorge Aguayo

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  • Universidad Nacional de Asuncin

    FACULTAD DE INGENIERIA

    Alumno: Jorge Aguayo

    10 semestre

    Ingeniera Electromecnica

    Empresa: Tecno Electric S.A.

    Carga Horaria: 400 horas

    Periodo de realizacin: enero a marzo 2015

  • 1

    INDICE

    INDICE______________________________________________________________ 1

    OBJETIVO DE LA PASANTIA ____________________________________________ 2

    SOBRE TECNO ELECTRIC S.A. _________________________________________ 3

    DESCRIPCION DE LA EMPRESA. .......................................................................... 3

    ORGANIZACIN ..................................................................................................... 5

    DIRECCION DE LA EMPRESA................................................................................ 9

    RAMO DE LA ACTIVIDAD ..................................................................................... 10

    DESCRIPCIN DE LA PASANTA _______________________________________ 11

    DEPARTAMENTO DE PROYECTOS .................................................................... 11

    MEMORIA DE CALCULO BARRA SE SDG ......................................................... 13

    MEMORIA DE CALCULO BARRA SE FDM ......................................................... 22

    VISITA A LA SUBESTACIN ................................................................................. 30

    TALLER DE LA EMPRESA .................................................................................... 34

    CONCLUSIONES ____________________________________________________ 40

    ANEXOS ___________________________________________________________ 41

  • 2

    OBJETIVOS DE LA PASANTIA

    Profundizar los conocimientos adquiridos en la facultad en todos los

    mbitos en los que la empresa estuviera en capacidad de ofrecer desde

    el punto de vista de la ingeniera.

    Adquirir vivencia de situaciones prcticas, que complementan la

    formacin terica adquirida en la facultad, mediante el acceso a

    experiencias del entorno real, que aportaran mayores conocimientos.

    Visualizar los procesos estudiados de forma terica complementando los

    conocimientos obtenidos en las distintas ctedras de la carrera de

    industrial.

    Posibilitar la integracin de equipos de trabajo, para el desarrollo de

    habilidades relativas a la comunicacin y el relacionamiento.

    Desarrollar capacidades de relacionamiento con los distintos integrantes

    de la organizacin: desde profesionales de alto mando hasta operarios

    de planta.

    Adquirir experiencias en procesos de toma de decisiones en condiciones

    normales y de incertidumbre.

    Facilitar la insercin laboral del pasante en el mercado laboral mediante

    la dotacin de experiencia laboral.

    La capacitacin del pasante tambin puede redituar en un candidato

    potable a la contratacin como personal de la empresa.

  • 3

    SOBRE TECNO ELECTRIC S.A.

    TECNO ELECTRIC fue fundada el 18 de octubre de 1962 por el Ingeniero

    Ricardo L. Boettner, realizando los primeros trabajos bajo la figura de Sociedad

    Unipersonal, dedicndose a diseos y montajes de sistemas elctricos

    residenciales, industriales y de transporte.

    En el ao 1964, se transforma en Sociedad de Responsabilidad Limitada y, en

    1968, se constituye en Sociedad Annima. Su experiencia, modo de operacin

    y conocimiento de mercado, le facilita la formacin de consorcios con diferentes

    organizaciones en reas de proyectos, provisiones, construcciones, montajes

    industriales y electro-mecnicos. Durante toda su trayectoria la empresa

    mantuvo un alto nivel de desarrollo comercial, necesario para atender y llegar a

    clientes, respaldando su marca y todas sus representaciones.

    VISIN

    Sustentar y consolidar nuestra posicin de liderazgo tcnico, comercial y de

    servicios, desarrollando nuestros negocios, con tecnologa, capacitando al

    personal tcnico para trabajar en forma competitiva y atender as todos los

    requerimientos con la calidad y eficiencia que el mercado requiere.

    MISIN

    Mantener activa la construccin y el desarrollo de la infraestructura fsica del

    pas y la regin contribuyendo a mejorar la calidad de vida de la comunidad.

  • 4

    OBJETIVOS

    - Alcanzar y exceder las metas corporativas de nuestros clientes, y por

    ende a un alto grado de satisfaccin de los mismos.

    - Establecer las normas actuales de productividad y calidad del

    competitivo mercado.

    - Disponer de una tecnologa de punta que alcance los ms altos niveles

    de eficiencia.

    - Brindar profesionalidad en cada trabajo. Mantener y fomentar la tica.

    - Mantener una constante responsabilidad sobre la calidad de nuestros

    servicios.

    - Defender el legtimo inters de nuestros accionistas.

    - Cumplir de manera perseverante y frrea nuestros compromisos.

    SON HITOS FUNDAMENTALES EN LA HISTORIA CORPORATIVA DE

    TECNO ELECTRIC

    Fabricacin del primer poste de hormign armado en el pas.

    Diseo y montaje del sistema de iluminacin del Estadio de la Liga

    Paraguaya de Ftbol.

    Fabricacin y diseo de la primera estructura de hormign armado para

    torres de transmisin de 66KV y estructuras prefabricadas, soportes de

    equipos de subestacin.

    Adquisicin y puesta en servicio del primer equipo privado para el

    tendido de lneas de transmisin.

    Diseo y fabricacin de las primeras celdas de proteccin y control para

    subestaciones.

    Diseo, Fabricacin y Suministro de Estaciones Transformadoras de

    220/66 KV y de 66/23 KV.

    Lineas de Muy Alta tensin (220 KV), de Sub Distribucin (24 KV) y Baja

    Tensin.

    Fabricacin, Montaje y Puesta en Servicio de los Tableros de Servicios

    Auxiliares.

  • 5

    ORGANIZACIN

    GERENCIA DE OBRAS Y PROYECTOS

    (Estaciones y LT)

    Desde las centrales de produccin de energa hasta los centros de consumo,

    Tecno Electric est presente en todo el mercado elctrico paraguayo.

    Con el objeto de garantizar la calidad de los proyectos, la empresa ha creado el

    Dpto. de Alta Tensin, donde la necesidad del cliente pasa a ser un objetivo

    prioritario en el desarrollo de los procedimientos de ingeniera especializada.

    Se cuenta con las condiciones para realizar proyectos llave en mano (turn key),

    partiendo de las necesidades bsicas y culminando con la puesta en servicio

    del sistema.

    COORDINACIN GENERAL

    Encargada de gerenciar y planificar las distintas actividades en los proyectos

    elctricos de obras pblicas y privadas.

    Debido a las caractersticas del pas, su accin principal se basa en la

    administracin de construcciones de lneas de transmisin (220 KV.), de

    subtransmisin (66 KV.) y de distribucin (23 KV.), y las construcciones de las

    Estaciones Transformadoras correspondientes.

    Los especialistas de Tecno Electric estn capacitados para realizar la

    ingeniera de detalle, clculos y diseos de las distintas disciplinas y tcnicas.

    GERENCIA DE OBRAS Y PROYECTOS

    (Industriales y Distrib. MT y BT)

  • 6

    Responsable del diseo y ejecucin de proyectos en

    obras de baja y media tensin, en el sector privado y pblico,

    especialmente en el rea industrial.

    TIENE COMO FUNCIONES PRINCIPALES:

    Proyecto y Montaje de instalaciones elctricas para industrias.

    El tendido de lneas de distribucin en Media y Baja Tensin

    (MT= MS DE 1.000 KM. INSTALADOS)

    (BT= MS DE 3.000 KM. INSTALADOS)

    La participacin dentro del esquema de tercerizacin para Ande en cuanto a

    servicios de mantenimientos de la red pblica.

    La realizacin de servicios de mantenimiento con la tcnica de lneas

    energizadas en baja y media tensin.

    El montaje, puesta en servicio y mantenimiento de grupos generadores.

    Montaje Puesto de Distribucin (MAS DE 50.000 KVA. INSTALADOS).

    Calculo, Fabricacin y Montaje de Banco de Condensadores (MAS DE 12.000

    KVAr INSTALADOS).

    Estudio y Anlisis de Comportamiento del Sistema Elctrico Industrial.

    Para el cumplimiento de estas funciones el departamento cuenta con equipos y

    personal adiestrado, crendose as una seccin especializada de Servicio de

    Atencin de Emergencias 24 Horas.

    Una muestra cabal de nuestra capacidad son los ms de 15.000 KVA en

    grupos generadores instalados en los dos ltimos aos.

  • 7

    GERENCIA DE PRODUCCIN

    Fca. Tableros ElectricosFca. Estructuras HA

    FABRICA DE TABLEROS ELECTRICOS

    Ubicada en la sede central de nuestra compaa, cuenta con 2500 m2.

    Cubiertos, 20 operarios y 4 secciones de produccin: chapera, electricidad,

    pintura y galvanizado. Abastece con su produccin a los distintos

    departamentos de la empresa, a los centros de ventas propias y locales

    comerciales a travs de una red de distribuidores, a profesionales electricistas

    y montadores industriales.

    Los productos fabricados, son:

    Tableros elctricos del tipo industrial:

    - De potencia de Proteccin.

    - De potencia de Sealizacin.

    - De potencia de Distribucin y Seccionales.

    FABRICA DE PREFABRICADOS DE HORMIGON ARMADO

  • 8

    La planta de fabricacion de premoldeados de HA esta ubicada en el municipio

    de emby distante 25 km al sur de la ciudad de Asuncion cuyas instalaciones

    fueron montadas en un predio de 3 hectareas.

    ORGANIZACIN ADMINISTRATIVA

    Dentro del predio estn instaladas la jefatura de la fbrica, el laboratorio de

    ensayos de probetas de H a compresin y ensayos de absorcin de humedad

    requeridos para todos los productos premoldeados de H segn las normas de

    produccin NP150 del Instituto Nacional de tecnologa y Normalizacin,ademas

    de las oficinas de ventas al pblico de los productos fabricados. Tambin

    cuenta con 150m2 de tinglados para el almacenamiento de moldes materia

    prima como desmoldantes alambres y herramientas varias.

    GERENCIA COMERCIAL

    (Representacin Ventas Formacin Tcnica). Responsable de la gestin

    comercial de la empresa abarcando las funciones de:

    Relacin con proveedores extranjeros y representados.

    Definicin de la oferta de materiales elctricos para la venta.

    Venta de materiales elctricos por canal distribuidor y ventas directa a

    clientes finales y profesionales.

    Elaboracin de pedidos de materiales para reposicin de stock y pedidos

    especiales. Elaboracin de presupuesto anual de importacin.

    Gestin de Importacin (contratacin de servicios de fletes, seguros y

    despachos).

    Gestin de reclamos de garantas.

    Presentacin de ofertas en el sector pblico en carcter de

    representante u oferente y gestin de la ejecucin de contratos

    resultantes.

    Cursos de formacin tcnica y comercial para clientes internos y

    externos.

  • 9

    DPTO. DE ADMINISTRACIN Y FINANZAS

    Tiene que objetivo administrar los recursos financieros de la empresa. Es

    responsable de organizar y gerenciar los departamentos de Contabilidad y

    Tesorera.

    Principales funciones y actividades:

    Realizar el manejo contable y presupuesto de la organizacin.

    Elaboracin y anlisis de la informacin financiera de la empresa y elevar

    informes de los mismos al directorio.

    Supervisar la gestin administrativa y contable de los diversos departamentos.

    DPTO. DE RECURSOS HUMANOS

    Tiene como objetivo controlar las polticas a seguir organizativamente con

    respecto a los Recursos Humanos de la Organizacin.

    Es responsable de la Administracin de los Recursos Humanos de la

    organizacin buscando procesos eficientes y eficaces para el mejoramiento

    continuo.

    Principales funciones y actividades:

    Seleccin y admisin de nuevos funcionarios.

    Planificar, organizacin y verificar la eficiencia en los subsistemas de RRHH

    de la empresa.

    Proyectar y coordinar programas de capacitacin y entrenamiento para los

    empleados.

    Mantener un clima laboral adecuado, velando por el bienestar de las

    relaciones empleado empresa.

    Mediar en conflictos entre empleados.

    Planificar, organizar, verificar la eficiencia de los pasantes para que en el

    futuro pasen a formar parte del plantel de personales.

    DIRECCION DE LA EMPRESA

    Presidente: Ing. Guido Boettner

    Gerente de Ingeniera: Ing. Daniel Boettner

    Gerente de Obras Especiales: Ing. Mario Caiazza

    Gerente de Comunicaciones: Ing. Alberto Basso

  • 10

    RAMO DE ACTIVIDAD

    Es una empresa del sector electromecnico. El rubro al que se dedica es a la

    construccin de tanto subestaciones como puestos de distribucin de media

    tensin para empresas de gran demanda energtica, adems de los servicios

    de montaje para industrias.

    DIRECCION, CORREO ELECTRONICO Y SITIO WEB

    Direccin: Tte. 1 Arajo Mio c/ Sacramento

    Telfono: (595 21) 290099

    Pgina Web: http://www.tecnoelectric.com.py/

    e-mail: [email protected]

  • 11

    DESCRIPCION DE LA PASANTIA

    Departamento de Proyectos

    En la totalidad de la pasanta fui asignado al departamento de Obras

    Especiales de la empresa, este departamento est encargado de los proyectos

    de sistemas elctricos de alta tensin.

    Aqu se puede observar la oficina en la que se desempe el trabajo en el

    departamento de proyectos

    A pesar de haber estado en el mismo departamento durante el transcurso de la

    pasanta pude desarrollar casi todas las actividades conforme al plan de

    trabajo.

    Los primeros das de la pasanta fueron dedicados al conocimiento de los

    proyectos que estaban siendo realizados por el departamento y la metodologa

    de trabajo utilizados para llevarlos a cabo.

    Los proyectos que se encaran actualmente en el departamento son las

    construcciones de las Subestaciones:

    Salto del Guair

    Katuet

    Fernando de la Mora

    Mburucuy

    Banco Central

    Cerro Cor

    Ciudad Nueva

    Aleaciones Yguazu S.A.

  • 12

    La primera tarea encargada fue el cmputo de elementos necesarios en la casa

    de control a construirse en las subestaciones de Salto del Guair y Katuet,

    para la posterior elaboracin de los presupuestos, esto se realiz a partir de los

    planos ya elaborados anteriormente. Dichos elementos se constituan en:

    artefactos sanitarios, equipos de aire acondicionado, artefactos de iluminacin,

    artefactos elctricos varios y conductores de varias secciones. Todos estos

    presupuestos fueron realizados a partir de los planos ya realizados

    anteriormente ajustndose a las especificaciones tcnicas de ANDE.

    Posteriormente ya fue encargada la tarea de elaboracin y verificacin de

    planos y memorias de clculo para distintos mbitos que componen la

    subestacin, ya sea elctricos, electromecnicos o civiles a continuacin se

    citan los planos realizados durante la pasanta:

    Para la subestacin Ciudad Nueva:

    152-26410-001-PL DISPOSICIN GRAL. EN EL TERRENO

    152-26410-002-PL DISPOSICIN DE EQUIPOS PATIO 66KV

    152-26410-003-PL POSICION LT N 2 66KV - VH - SECCION A-A

    152-26410-004-PL POSICION LT N 1 66KV - ACEPAR - SECCION B-B

    152-26410-005-PL POSICION TRAFO DE POTENCIA66/23KV-SECCION C-C

    152-26410-006-PL POSICION TPS DE BARRAS 66KV - SECCION D-D

    152-26410-007-PL POSICION ACOPLAMIENTO BARRAS - SECCION E-E

    Para la subestacin Cerro Cor

    177-23210-001-PL DISPOSICIN GENERAL DE OBRAS CIVILES

    177-23210-002-PL FUNDACIONES Y CANALETAS PATIO 220kV

    Para la subestacin Salto del Guair

    189-25233-001-PL ESTRUCTURA SOPORTE PARA SECCIONADOR Cpat

    En el anexo se muestran los planos citados

    Tambin fueron realizadas en el transcurso de la pasanta varias memorias de

    clculo concerniente al dimensionamiento electromecnico de distintas partes

    de la subestacin, algunas ms crticas que otras. Como el clculo de la barra

    de salida del trafo de 80 MVA en la subestacin SDG y el de la dilatacin

    longitudinal de la barra principal de la Subestacin Fernando de la Mora.

    Las memorias de clculo se muestran a continuacin:

  • 13

  • 14

    SE SALTOS DEL GUAIRA

    MEMORIA DE CLCULO

    BARRA DE SALIDA 23 kV - TRAFO

    220/23 kV 80 MVA

    ANDE

  • 15

    1.-GENERAL:

    La presente Memoria de Clculo tiene por objetivo la verificacin de la barra

    area para la interconexin del bushing de 23 kV del Transformador de

    Potencia 220/23 kV 80 MVA a ser instalado en la Estacin Saltos del Guair.

    La barra para la interconexin ser instalada a la intemperie y estar compuesta

    por barras de cobre desnuda, la que ser verificada su ampacidad elctrica, los

    esfuerzos mecnicos y la deformacin que aparecern como consecuencia de

    las cargas.

    2.-CALCULO DE LA AMPACIDAD:

    La barra para la interconexin del bushig de 23 kV del Transformador con los

    cables aislados XLPE 4x400 mm2 Cu, ser de Cu 2x800 mm2 de manera a

    tener la misma seccin que el de los cables aislados de 23 kV.

    Corriente nominal

    In = 80000/233 = 2.008 A

    Corriente mxima

    Para el clculo de la corriente en emergencia de operacin, se considera una

    sobrecarga en el transformador del 20%.

    Ie = 1,2x80000/233 = 2410 A

    Para el clculo de la ampacidad se utilizarn las recomendaciones de la IEEE

    738, se considerar que la barra se halla a la intemperie, normalmente oxidada,

    sometida a la radiacin solar y al viento.

    Ecuacin de equilibrio trmico

    I2R + qs = qr + qc

    Donde

    I = Corriente (A)

    R= Resistencia (/m)

    qs = Calor de radiacin (W/m)

    qr = Calor de irradiacin (W/m)

    qc = Calor de conveccin (W/m)

    qs= sSAu

    s = 0,6 coeficiente de absorcin de la superficie

    S= 450 W/m2 radiacin solar

    Au= superficie expuesta al sol

  • 16

    = 76 ngulo de mxima incidencia del sol

    Au=0,082 m2/m

    qs= 22.14 W/m

    = 0,6 emisividad

    B= 5,67 10-8 W/m2K4 constante de Stefan-Boltzmann

    T= 273 + 85 = 358 K temperatura mxima absoluta

    T0= 273 + 40 = 313 K temperatura absoluta de referencia

    pu= 2(0,08+0,01+0,01)= 0,20 m2/m rea lateral por unidad de longitud

    qr= 46,45 W/m

    kf= 0,024 w/mK conductividad trmica del aire

    Kangle= 1,194-cos+0,194cos2+0,368sen2 factor de la direccin del viento

    respecto a la del eje del conductor

    Kangle= 1 para =90

    v= 0,61 m/seg velocidad del viento

    f= 1,09 kg/m3 densidad del aire

    f=1,79 10-5 m2/seg viscosidad del aire

    de= pu/= 0,064 m dimetro equivalente

    qc= 84,14 W/m

    = 0,01786 mm2/m resistencia elctrica especfica del Cu

    S= 1600 mm2 seccin total de la barra

    = 3,92*10-3 K-1 coeficiente de temperatura

    R= 1,31*10-5 /m

  • 17

    Imax = 2877,26 A

    Imax > Ie Verifica

    3.-VERIFICACIN A LA CARGA ELECTRODINMICA

    Para la verificacin al efecto electrodinmico, la corriente de cortocircuito

    adoptado corresponde al cortocircuito trifsico del estudio realizado por la

    ANDE para la Estacin Saltos del Guair correspondiente al ao 2023.

    Para el modelo se adopta la de viga apoyada en el aislador de pedestal y en el

    bushing, por ser una condicin ms desfavorable.

    Configuracin de las barras

    a= 600 mm distancia entre fases

    Ixx = 173.333,33 mm4

    Wxx= 11.555,55 mm3

    Iyy = 853.333,33 mm4

    x

    y

  • 18

    Wyy= 21.333,33 mm3

    l= 4455 mm longitud de la barra

    Donde

    FH = Fuerza electrodinmica (N)

    Icc = 1,86 kA Corriente de cortocircuito trifsico

    a= 600 mm

    l= 4425 mm

    FH = 41,43 N

    Reaccin sobre los apoyos

    HAT=HBT= 41,43/2

    HAT=HBT= 20,71 N

    Momento flector

    Mf = Momento flector

    Mf = 40.912,1 Nmm

    = 1,91 N/mm2

    adm = 133,33 N/mm2 tensin admisible del Cu

    adm >>

    4.-VERIFICACION AL PESO PROPIO

  • 19

    En este caso se determinarn las reacciones sobre los

    apoyos, la flecha en el medio del vano y la tensin mxima de flexin.

    q= 160,64 N/m peso de la barra

    lh1= 3,95 m

    lh2=0,60 m

    h= 1,145 m desnivel entre apoyos

    VAV = 248,16 N

    VBV = 889,45 N

    VCV = -406,7 N

    Momento y esfuerzo flector

    MB = 272,93 Nm

    = 23,62 N/mm2

  • 20

    adm >>

    Flecha mxima

    E= 11*104 N/mm2 Mdulo de elasticidad del Cu

    La flecha mxima se calcula para el tramo de mayor longitud.

    Para el clculo de la flecha mxima se utiliza la ecuacin de la elstica

    correspondiente al esquema estructural indicado.

    Cuya frmula es:

    La flecha mxima se halla en x = 2278 mm

    fmax= 14,28 mm

    Flecha admisible

    fadm= 15,8 mm

    fadm > fmax Verifica

    5.-VERIFICACION DE LA CAPACIDAD TERMICA AL CORTOCIRCUITO

    El clculo de la capacidad trmica de la barra se har para una corriente de

    corta duracin (corriente de cortocircuito) a efectos de verificar que la barra

    est dimensionada trmicamente para la corriente de cortocircuito.

    Donde

    S = 1600 mm2 Seccin de la barra

    tp = tiempo de despeje de la falla (seg.)

  • 21

    K= densidad de corriente

    Donde

    c= 385 J/kg*C Calor especfico

    = 8,92*10-3 kg/mm2m peso especfico

    = 0,01786 mm2/m resistividad

    kp= 1,025 coeficiente pedicular

    = 3,92*10-3 1/C coeficiente de incremento de la resistencia

    t= 140 C temperatura mxima

    t0= 80 C temperatura inicial

    K= 100,54

    Ith= 160,86/tp kA

    Para t= 1seg

    Ith = 160,86 kA

    Ith >> Icc Verifica

    6.-CONCLUSION

    No se requiere el clculo de las cargas producidas por efecto de la dilatacin o

    contraccin trmica, teniendo en cuenta que el apoyo sobre el aislador soporte

    ser deslizante.

    Por tanto, con base en los clculos precedentes no se tiene inconvenientes

    para utilizar barras de cobre 2x (80x10) para interconectar el bushing del

    transformador a los cables aislados de 23 kV 4x400 mm2.

    7.-BIBLIOGRAFA

    -Switchgear Manual 6th Edition Brown Boveri & CIE Aktiengesellschaft

    Manheim

    -IEEE Standard for Calculating the Current-Temperature of Bare Overhead

    Conductors (IEEE 738-2006)

  • 22

    s

  • 23

    1.- GENERAL

    La presente memoria de clculo tiene por objetivo la verificacin de las barras

    colectoras del patio de 66kV a ser instalada en la Sub Estacin Fernando de la

    Mora.

    2.- CLCULO DE LA TEMPERATURA EN RGIMEN PERMANENTE

    Las barras colectoras estn previstas que sean con tubos de aluminio 2-1/2

    SPS segn indicado en los documentos de contrato.

    La potencia en transformadores que est prevista instalar en la subestacin es

    de 3x30MVA, la capacidad de la LT 66kV SLO-FDM est prevista que sea de

    100MVA y 2 lneas futuras que se estiman en 100MVA cada una.

    Corriente nominal:

    Para la estimacin de la potencia mxima en rgimen permanente se adopta

    una sobrecarga de 20% en una de las lneas y en el banco de transformadores

    sobre la potencia mxima.

    Para el clculo de la temperatura en rgimen permanente se utilizarn las

    recomendaciones de la IEEE 738, se considerar que la barra se halla en un

    espacio cerrado, no est sometida a la radiacin solar ni al viento y est muy

    oxidada.

    Ecuacin de equilibrio trmico:

    Donde

    I = Corriente (A)

    R= Resistencia (/m)

    = Calor de radiacin (W/m)

    = Calor de irradiacin (W/m)

    = Calor de conveccin (W/m)

  • 24

    Como se mencion anteriormente, la barra no est sometida a radiacin solar,

    por lo que:

    = 0

    = 0,25 emisividad de aluminio muy oxidado

    B = 5,67 10-8 W/m2K4 constante de Stefan-Boltzmann

    T = 273+t temperatura de la barra en rgimen permanente

    Ta = 273+25 temperatura absoluta del ambiente

    D = 0.073 m dimetro exterior de la barra

    f = 1.09 kg/m3 densidad del aire

    D = 73 mm dimetro exterior de la barra

    T = 273+t temperatura de la barra en rgimen permanente

    Ta = 273+25 temperatura absoluta del ambiente

    = 1840 A Corriente de dimensionamiento

    R = 3 10-5 /m resistencia elctrica de la barra por metro a 20C

    = 3,6 10-3 Coeficiente de temperatura de resistencia por grado

    T = 273+t temperatura de la barra en rgimen permanente

    Tr = 273+20 temperatura absoluta de referencia

  • 25

    Luego, sustituyendo los trminos en la ecuacin de

    equilibrio trmico se tiene:

    =

    +

    = +

    De donde T = 336 K

    Por lo tanto t = T 273

    t = 63 C

    3.- CCULO DE LA DILATACIN LINEAL DE LAS BARRAS

    El clculo del alargamiento de las barras colectoras se calcular con la

    siguiente ecuacin:

    L= t L

    En la que:

    L: alargamiento o acortamiento de la barra

    = 2.3 10-5 1/C coeficiente de dilatacin trmica

    t = t - ta = 38C variacin de temperatura

    t = 63 C temperatura de la barra (por efecto Joule)

    ta= 25 C temperatura de referencia (ambiente)

    L: Longitud de la barra

    Adoptando L = 0.02 m como mximo alargamiento

    L = L/ t = 0.02/(2.3 10-5 x 38) = 22.88 m

    Se adopta Lmx = 23 m

    En la disposicin general de las barras sern ubicados los conectores

    expansores en los ejes E y G, con lo cual se tiene que los conectores

    estarn a una distancia mxima de 21m.

    Por tanto: L < Lmax

  • 26

    4.- VERIFICACIN DE LA CARGA ELECTRODINMICA

    Para la verificacin al efecto electrodinmico, la corriente de cortocircuito

    adoptado corresponde al cortocircuito trifsico del estudio realizado por la

    ANDE para la Sub Estacin Fernando de la Mora correspondiente al ao 2023.

    Para el modelo se adopta la de viga apoyada en el aislador de pedestal para el

    tp de barra y empotrada en el aislador pedestal intermedio, por ser una

    condicin ms desfavorable.

    Configuracin de las barras

    A B

    Fh

    7000

    1200

    73

    73

    73

    1200

    Tubo de aluminio SPS 2-1/2

    De =2,875 = 73 mm

    Di =2,469 = 63 mm

    e = 0,203 = 5 mm

    A = 1097 mm2

    p = 2,982 Kg/m

    I=0,049(De4 Di

    4)

    Ixx = 619.618,72 mm4

  • 27

    Wxx= 16.975,85 mm3

    Iyy = 619.618,72 mm4

    Wyy= 16.975,85 mm3

    l= 7000 mm longitud de la barra

    Donde

    FH = Fuerza electrodinmica (N)

    Icc = kA Corriente de cortocircuito trifsico

    a= 1200 mm

    l= 7000 mm

    FH = N

    Reaccin sobre los apoyos

    HAT= 5/16 FH

    HBT= 11/16 FH

    HAT=

    HBT=

    Momento flector

    Mf = 3/16 FH l

    Mf = Momento flector

    Mf = Nmm

    = N/mm2

    adm = 133,33 N/mm2 tensin admisible del Cu

    adm >>

  • 28

    5.- VERIFICACIN DEL PESO PROPIO

    En este caso se determinarn las reacciones sobre los apoyos, la flecha en el

    medio del vano y la tensin mxima de flexin.

    A B

    7000

    p

    p= 2,982 Kg/m peso de la barra

    lh= 7 m longitud horizontal

    VAV= 3/8*p*lh

    VBV= -5/8*p*lh

    VAV= 7,83 Kgf

    VBV= -13 Kgf

    Momento y esfuerzo flector

    Mf = 9/128*p*lh2

    Mf = 10,27 Kgf.m

    = Kgf/mm2

    adm >>

    Flecha mxima

    E= 11*104 N/mm2 Mdulo de elasticidad del Cu

    Iyy= 173.333,33 mm4 Momento de Inercia en el eje y-y

  • 29

    fmax= 14,5 mm

    Flecha admisible

    fadm= 15,9 mm

    fadm > fmax Verifica

  • 30

    Visita a la Subestacin

    Al mismo tiempo que se realizaban los planos tambin fue encargada visitas a

    las subestaciones para realizar verificaciones de la situacin actual de algunos

    detalles pertinentes al proyecto a realizarse, las siguientes fotos corresponde a

    la visita a la Subestacin Ciudad Nueva:

    La Subestacin Ciudad Nueva se encuentra en el departamento de Pte. Hayes muy cerca del centro urbano de la ciudad de Villa Hayes. Es una subestacin con una llegada de lnea que llega desde Acepar y un trafo de 30 MVA, con 6 alimentadores. el proyecto que se lleva adelante consiste en ampliar la subestacin a una de doble barra principal con una llegada ms de lnea que llegara desde la Subestacin Villa Hayes 500kV. Dicho proyecto consiste en ampliar no solamente el patio, sino tambin una serie de complementos para poder asegurar la proteccin de los equipos, como puede ser las canaletas del patio, los paneles de la casa de control o las bateras de ductos existentes. Todos estos factores deben ser bien estudiados para poder llevar a cabo el proyecto de una manera integral.

  • 31

    En esta foto se puede observar la llegada de lnea existente desde la subestacin de Acepar

    Aqu se observa el trafo de 30 MVA existente y detrs del mismo el patio de 23 kV que se puede observar mejor en la siguiente foto

  • 32

    Desglosando la posicin que se tiene se puede observar todos los equipos de potencia de la subestacin en detalle. Como el descargador y el transformador de potencial de lnea:

    El Transformador de Corriente y el Seccionador con Puesta a Tierra:

  • 33

    El Interruptor de trafo, que en este caso funciona tambin como Interruptor de lnea, ya que la lnea se conecta directamente al trafo

    Dentro de la casa de control se puede observar todos los tableros preparados para una ampliacin futura en la misma.

  • 34

    Taller de la empresa

    Durante el transcurso de toda la pasanta se visit el taller de la empresa en el

    que se cuentan con distintas mquinas herramientas que posibilitan la

    produccin de tableros, como tambin el equipamiento adecuando para las

    terminaciones del mismo como la pintura.

    Se fabrican, adems de tableros, distintos tipos de estructuras necesarias para

    los proyectos que se llevan a delante, algunos de los distintos tipos de

    mquinas herramientas con los que se cuentan son:

    Taladro de mesa

    El taladro de mesa, que es una mquina herramienta donde se mecanizan la mayora de los agujeros que se hacen a las piezas. Destacan estas mquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotacin de la broca que le imprime el motor elctrico de la mquina a travs de una transmisin por poleas y engranajes, y el de avance de penetracin de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automtica, si incorpora transmisin para hacerlo. El taller de Tecno Electric cuenta con 3 perforadoras del mismo modelo todas con avance manual.

  • 35

    Prensa Mecnica

    La prensa mecnica o prensadora es una mquina que acumula energa mediante un volante de inercia y la transmite bien mecnicamente (prensa de revolucin total) o neumticamente (prensa de revolucin parcial) a un troquel o matriz mediante un sistema de biela-manivela. La fuerza generada por la prensa vara a lo largo de su recorrido en funcin del ngulo de aplicacin de la fuerza. Cuanto ms prximo est el punto de aplicacin al PMI (Punto Muerto Inferior) mayor ser la fuerza, siendo en este punto (PMI) tericamente infinita. Como estndar ms aceptado los fabricantes proporcionan como punto de fuerza en la prensa de reduccin por engranajes 30 y en las prensas de volante directo 20 del PMI. Ha de tenerse en cuenta que la fuerza total indicada por los fabricantes se refiere a la proporcionada en funcionamiento golpe a golpe, es decir, embragando y desembragando cada vez, para funcionamiento continuo (embragado permanente) ha de considerarse una reduccin de fuerza aproximada del 20 %. La necesidad de flexibilizar los procesos y automatizarlos ha hecho que se adopten en estas mquinas los convertidores de frecuencia (variadores de velocidad) y debe tenerse en cuenta que las variaciones de velocidad afectan a la fuerza suministrada. En el taller de Tecno Electric se cuentan con 5 prensas destinados a distintos procesos para poder elaborar varios tipos de estructuras metlicas simultneamente o para realizar con mayor celeridad estructuras complejas que requieren varias formas de piezas.

  • 36

    Dobladora de chapa

    El doblado de chapa es un proceso de fabricacin sin arranque de viruta, y con deformacin plstica utilizado para dar forma a chapas. Se utiliza, normalmente, una prensa que cuenta con una matriz si es con estampa sta tendr una forma determinada- y un punzn -que tambin puede tener forma- que realizar la presin sobre la chapa. En el proceso, el material situado a un lado del eje neutro se comprimir zona interior- y el situado en el lado opuesto zona exterior- ser traccionado como consecuencia de los esfuerzos aplicados. Esto provoca tambin un pequeo adelgazamiento en el codo de la chapa doblada, cosa que se acenta en el centro de la chapa. A consecuencia de este estado de traccin-compresin el material tender a una pequea recuperacin elstica. Por tanto, si queremos realizar un doblado tendremos que hacerlo en un valor superior al requerido para compensar dicha recuperacin elstica. Otra posible solucin es realizar un rebaje en la zona de compresin de la chapa, de esta forma aseguramos que toda la zona est siendo sometida a deformacin plstica. Tambin podra servir estirar la chapa as aseguramos que toda la zona supera el lmite elstico. Se cuenta en el taller de TecnoElectric con 3 dobladoras de chapa de gran porte, la utilizacin de dichas mquinas requiere de mucho cuidado siempre utilizando el equipamiento de proteccin personal adecuado.

  • 37

    Equipo de soldadura

    En el taller se cuentan con varios equipos de soldadura multiproceso, esto implica que con un solo equipo se pueden realizar varios tipos de soldadura segn se cuenten los materiales necesarios. Los tipos de soldadura que se pueden realizar en el taller de Tecno Electric son: Soldadura manual de metal por arco La soldadura manual por arco elctrico con electrodo revestido es la forma ms comn de soldadura. Se suele utilizar la denominacin abreviada SMAW (del ingls Shielded metal arc welding) o MMA (manual metal arc welding). Mediante una corriente elctrica (ya sea corriente alterna o corriente continua) se forma un arco elctrico entre el metal a soldar y el electrodo utilizado, produciendo la fusin de ste y su depsito sobre la unin soldada. Los electrodos suelen ser de acero suave, y estn recubiertos con un material fundente que crea una atmsfera protectora que evita la oxidacin del metal fundido y favorece la operacin de soldeo. El electrodo recubierto utilizado en la soldadura por arco fue inventado por Oscar Kjellberg. La polaridad de la corriente elctrica afecta la transferencia de calor a las piezas unidas. Normalmente el polo positivo (+) se conecta al electrodo aunque, para soldar materiales muy delgados, se conecta al electrodo el polo negativo (-) de una fuente de corriente continua. Soldadura TIG La soldadura TIG (en ingls, tungsten inert gas) o soldadura GTAW (ingls: gas tungsten arc welding), se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o circonio en porcentajes no superiores a un 2%. El torio en la actualidad est prohibido ya que es altamente perjudicial

  • 38

    para la salud. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 C),

    acompaada de la proteccin del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases ms utilizados para la proteccin del arco en esta soldadura son el argn y el helio, o mezclas de ambos. La gran ventaja de este mtodo de soldadura es, bsicamente, la obtencin de cordones ms resistentes, ms dctiles y menos sensibles a la corrosin que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxgeno de la atmsfera y el bao de fusin. Adems, dicho gas simplifica notablemente el soldeo de metales ferrosos y no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar. Otra ventaja de la soldadura por arco en atmsfera inerte es la que permite obtener soldaduras limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas que rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que est haciendo en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la soldadura. El cordn obtenido es por tanto de un buen acabado superficial, que puede mejorarse con sencillas operaciones de acabado, lo que incide favorablemente en los costes de produccin. Adems, la deformacin que se produce en las inmediaciones del cordn de soldadura es menor. Soldadura por electrodo consumible protegido Este mtodo resulta similar al anterior, con la salvedad de que en los dos tipos de soldadura por electrodo consumible protegido, MIG (Metal Inert Gas) y MAG (Metal Active Gas), es este electrodo el alimento del cordn de soldadura. El arco elctrico est protegido, como en el caso anterior, por un flujo continuo de gas que garantiza una unin limpia y en buenas condiciones. En la soldadura MIG, como su nombre indica, el gas es inerte; no participa en modo alguno en la reaccin de soldadura. Su funcin es proteger la zona crtica de la soldadura de oxidaciones e impurezas exteriores. Se emplean usualmente los mismos gases que en el caso de electrodo no consumible: argn, menos frecuentemente helio, y mezcla de ambos. En la soldadura MAG, en cambio, el gas utilizado participa de forma activa en la soldadura. Su zona de influencia puede ser oxidante o reductora, ya se utilicen gases como el dixido de carbono o el argn mezclado con oxgeno. El problema de usar CO2 en la soldadura es que la unin resultante, debido al oxgeno liberado, resulta muy porosa. Adems, slo se puede usar para soldar acero, por lo que su uso queda restringido a las ocasiones en las que es necesario soldar grandes cantidades de material y en las que la porosidad resultante no es un problema a tener en cuenta.

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    Cabe mencionar algunas cosas ms del taller que no se refieren a las mquinas que se encuentran en el mismo como ser: El generador:

    La empresa cuenta con un generador propio que funciona en caso de que se interrumpa el suministro de energa, no solamente para el taller sino tambin para las oficinas administrativas y de proyectos, el mantenimiento del generador es realizado por el mismo personal capacitado de la empresa, ya que la misma es representante de la marca y la comercializa. La estacin de pintura

  • 40

    Para la terminacin de los tableros que se fabrican o alguna otra pieza que necesita o pintura normal o una capa de antioxidante, etc., todas pasan por la estacin de pintura donde se realiza el pintado de las piezas de varias formas, aunque la ms comnmente utilizada es la pintura con soplete. Los procesos deben ser verificados uno por uno una vez terminados para asegurar una buena terminacin en los tableros, a continuacin se puede ver un tablero terminado y su terminacin:

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    CONCLUSIONES

    Las conclusiones que tengo de la pasanta son varias y de varios aspectos que

    componen la vida laboral de un ingeniero.

    El sector en el que se desenvuelve la empresa en la industria es ideal para un

    ingeniero de mi carrera para aplicar todos los conocimientos adquiridos en la

    facultad, y poder complementarlos con experiencias que solo pueden

    obtenerse en trabajo de campo.

    En lo que respecta al mbito elctrico se puede decir que se utiliz todos los

    conocimientos adquiridos en la facultad para trabajar en los proyectos ya que

    se trataban de subestaciones, o sea, partes de un sistema de potencia.

    Las experiencias no solo se reducen al mbito elctrico, tambin al mecnico,

    ya que al contarse en el taller con una buena cantidad de mquinas

    herramientas para distintos procesos, como as tambin distintos equipos de

    soldadura, se puede observar y estudiar varios de los procesos que se dieron

    en la universidad a lo largo de la carrera.

    En lo que respecta a la convivencia laboral esta pasanta me ayudo bastante

    para aprender la forma en la que uno debe desenvolverse, cuando se trabaja

    con varias personas, todas muy distintas, en edad, formacin, etc., para poder

    llevar adelante los proyectos.

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    ANEXOS

    Como se mencion anteriormente se muestran aqu los planos elaborados

    durante la pasanta, dichos planos no son los nicos con los que se trabaj, ya

    que se verific una serie de planos elaborados anteriormente para el proyecto.

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