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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.

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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

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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

34

TABLA 6.2 CUADRO DE CARGAS DE LA EMPRESA

35

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.

36

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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