Planificación y diseño del sistema de distribución

Los sistemas de distribución de energía necesitan una atención y una consideración detalladas al planificar y diseñar. El sistema de energía es crucial para que las operaciones diarias funcionen correctamente. Veamos algunos de los aspectos importantes de la planificación y el diseño del sistema de distribución.

---

Importancia de la planificación

Para que la industria siga siendo rentable, la empresa principal debe obtener la menor cantidad de costo total de propiedad. Esto significa seleccionar configuraciones de sistema con bajo costo teniendo en cuenta también el costo de operación, mantenimiento y actualizaciones, y desmantelamiento del sistema.

La planificación es necesaria para diseñar un sistema para un rendimiento óptimo. Mientras se asegura la continuidad del suministro, se minimizan las pérdidas de energía, se garantiza la calidad de la energía y se obtiene un funcionamiento sin problemas mediante la selección de equipos de tamaño adecuado en función de las influencias circundantes.

Planificación de sistemas de distribución industrial

La planificación comienza con la evaluación de la demanda de energía predeterminada para la instalación. Para comprender lo que la instalación requeriría para el consumo de energía, la información previa de otros proyectos de instalaciones con equipos y procesos similares es un buen punto de partida. Esto solo proporciona un punto de partida, donde se puede determinar una mejor aproximación en función de la maquinaria y el equipo de la instalación. Los datos que se deben recopilar para la estimación de potencia incluyen:

• Lista de ubicaciones y cargas de conexiones
• Patrón de carga (variaciones del proceso)
• Separar la carga crítica de las cargas no críticas
• Cargas con altos armónicos
• Inclusión de planes de crecimiento futuro
• Interfaz de utilidades

Una lista de ubicaciones de carga y patrón de carga del equipo ayudará a evaluar el factor de carga, el factor de demanda y el factor de diversidad. La aplicación de estos factores es crucial para estimar con precisión los requisitos de energía para cualquier instalación y diseñar sistemas de distribución.

Proyección de crecimiento futuro

Para planificar el futuro sistema de distribución, se necesita un buen período de gracia para tener una buena ventaja. Cinco años es un buen comienzo para los sistemas de distribución. Esto se debe a que la expansión de los sistemas de distribución dentro de una instalación en funcionamiento puede causar inconvenientes interrupciones operativas. Podría ser una buena práctica diseñar en exceso la capacidad inicial en una cantidad razonable para tener en cuenta las posibles expansiones. Otra opción es seleccionar equipos con equipos de doble clasificación.

El enfoque anterior es para proyectos con fondos suficientes para producirlo. Para un proyecto con menos fondos, la planificación de una futura expansión requiere espacio y equipo para el sistema de distribución actualizado. Este enfoque se realiza asumiendo la expansión y teniendo la planificación y los diseños ya producidos como para desarrollar la expansión.

Ubicación de los activos del equipo

El principio general es colocar el equipo del sistema de distribución en una ubicación central para las cargas que se le alimentan. Esta es una ubicación ideal donde los beneficios del diseño eléctrico son:

• Rutas de cable más cortas
• Uniformidad de la dirección del flujo de energía
• Pérdidas eléctricas más bajas y tamaños de cableado más pequeños
• Minimice la caída de voltaje excesiva

La colocación adecuada puede resultar en menores costos de cables y costos operativos al minimizar la posibilidad de pérdida de energía. La selección de la ubicación no siempre es tan simple como tomar el camino más corto hasta su destino. Es bueno decir que una vez que los componentes están en su lugar, a menudo es difícil moverlos. La selección correcta durante la planificación es fundamental y debe recibir una buena cantidad de atención.

Selección de parámetros del sistema de distribución

El siguiente paso en el diseño es establecer los parámetros del sistema de distribución. Los parámetros incluyen:

• Especificaciones ambientales
• Niveles de voltaje en el sistema de distribución y su frecuencia
• Variaciones aceptables en los parámetros del sistema
• Capacidad de interrupción / resistencia de fallas

Medioambiental

Las especificaciones ambientales dependen de la ubicación de la instalación para el diseño del sistema de distribución y la compra de equipos. La temperatura y la humedad son factores determinantes para determinar la selección del equipo del sistema de distribución. Otras consideraciones incluyen comprender la densidad del relámpago para la protección, la presencia de polvo, posibles gases combustibles y contaminantes químicos. Estos ayudarán a determinar la ubicación adecuada para la ubicación del sistema de distribución.

Voltaje y frecuencia del sistema de distribución

La determinación de los valores de frecuencia y voltaje del sistema de distribución a utilizar es el siguiente paso. La frecuencia suele estar determinada por los estándares de la región. La selección de voltaje tiende a ser un poco más complicada. El equipo debe coincidir con el sistema de servicios públicos externo para el sistema de distribución en la instalación. Por lo general, esto se determina en función de la carga total anticipada.

Variación aceptable en los parámetros del sistema de distribución

La frecuencia y el voltaje están controlados principalmente por sistemas dentro de un cierto límite. Normalmente, se siguen produciendo variaciones según las condiciones de funcionamiento del sistema y el consumo de carga de la instalación. Siempre que esté dentro de los límites aceptables, no hay necesidad de preocuparse. Las condiciones anormales, como cortocircuitos o fallas, pueden causar sobretensiones o aumentos de frecuencia más allá de los valores límite.

Los equipos están diseñados para soportar algunas variaciones. Pero, si se puede esperar que el equipo exceda las limitaciones de diseño, se encuentran disponibles las siguientes opciones:

• Controle la extensión de la variación (componentes para minimizar la caída de voltaje)
• Interfaces automatizadas para limitar las variaciones (regular el voltaje y reducir las fluctuaciones)
• Ciertos equipos para mejorar los niveles de variación (funcionamiento satisfactorio en una banda de voltaje más grande)

Capacidad para resistir fallas

Los equipos sometidos a altas corrientes de falla deben poder resistir las tensiones térmicas y mecánicas asociadas con ellos. Los equipos desarrollados con el propósito de interrumpir fallas siempre tienen un límite. La selección del equipo debe tener valores nominales superiores a las corrientes de cortocircuito cuando esto pueda ocurrir.

Planificación de la configuración del sistema de distribución

Hasta ahora hemos discutido las consideraciones importantes para planificar un proyecto de sistema de distribución. Una vez que se entienden las configuraciones adecuadas, se realiza la finalización detallada de lo siguiente:

• Configuración general
• Número de alimentadores entrantes
• Niveles de voltaje de entrada y distribución
• Clasificaciones de equipos principales
• Tipo de distribución
• Integración de equipos de reserva de emergencia
• Conexión a tierra del sistema de protección

Estos detalles conducen al esquema general de distribución de una sola línea para la planificación de instalaciones. Optimizar las configuraciones ahora requerirá una pequeña revisión más adelante.

Clasificación / tamaño del equipo

El siguiente paso en el sistema de distribución es decidir las calificaciones de los equipos. La selección de la calificación adecuada requiere la finalización de lo siguiente:

• Voltaje, corriente y frecuencia nominales
• Variación de voltaje y frecuencia
• Corriente y tiempo de resistencia a fallas
• Capacidad de ruptura de fallas
• Espacio libre y fuga

Todo el equipo llegará utilizando los parámetros del sistema de distribución discutidos anteriormente. La tolerancia permitida de variación de voltaje y frecuencia es específica del equipo y las limitaciones deben coincidir con los parámetros del sistema de energía. Deberán planificarse medidas específicas para los correctores de pandeo y el sistema de alimentación ininterrumpida.

Las limitaciones de disponibilidad del mercado pueden dificultar la selección para planificar la configuración. Las clasificaciones de la capacidad de interrupción de los interruptores, transformadores y disyuntores pueden convertirse en un factor limitante y pueden introducir equipos adicionales no deseados para mantener los parámetros proyectados del sistema de distribución.

Diseño y planificación resumidos

Los sistemas de distribución de energía requieren grandes cantidades de fondos para inversiones en cualquier industria y una cantidad considerable para costos operativos. La planificación adecuada para diseñar un sistema de distribución con un rendimiento óptimo requiere varios pasos, desde la recopilación de datos, la selección de las configuraciones adecuadas y la selección del equipo apropiado utilizando herramientas de planificación y software para modelar y documentar aspectos importantes del sistema de distribución.

Diseño y planificación con E3.Series

La planificación de los sistemas de distribución requiere una gran atención a los detalles. El diseño, la documentación y la selección de equipos ya requieren una gran cantidad de tiempo. E3.series ofrece excelentes herramientas para facilitar este proceso a los diseñadores.

E3.Schematic

Ofrece una plataforma para diseñar y documentar controles eléctricos desde fusibles hasta transformadores. Tener clasificaciones y tamaños de bibliotecas basadas en componentes inteligentes de varios fabricantes. Esto ayuda a proporcionar información y especificaciones basadas en los parámetros y requisitos del sistema de distribución. También ofrece:

• Prevención de cortocircuitos
• Subcircuitos reutilizables almacenados centralmente
• Conexiones automáticas y paralelas
• Bibliotecas de piezas controladas por componentes
• Garantiza que se utilicen piezas válidas
• Referencia cruzada en línea de conexiones y dispositivos
• Configuración de terminal
• Integración con PLC
• Numeración automática de cables

E3.schematic gestiona todos los datos de diseño y la documentación asociada, como la lista de materiales y la lista de conexiones o las instrucciones de montaje y las hojas de datos.

E3.Panel

E3.Panel permite a los ingenieros diseñar componentes dentro de los cerramientos del panel. Fácil colocación de componentes, prevención de choques de componentes e integrado con E3.schematic donde el trabajo de diseño puede comenzar en cualquiera de las herramientas. Vea fácilmente cómo los aspectos eléctricos y mecánicos se fusionan en un CAD cohesivo. También proporciona enrutamiento de cables para que los cables se puedan conectar automáticamente desde el esquema y generar la ruta más corta posible para la configuración. También proporciona:

• Definiciones completas de componentes
• Ranuras y funcionalidad de montaje
• Asistencia para áreas restringidas
• Detalles de ruptura y corte
• Algoritmo de ruta más corta para cableado
• Segregación de cables
• Visualización 3D
• Integración con máquinas automáticas de cableado, taladrado y fresado

---

Obtenga las mejores herramientas para diseñar y planificar sistemas de distribución

Ya hay mucho trabajo y esfuerzo que se requiere para el diseño e implementación de sistemas de distribución. No pierda un tiempo precioso en elementos que pueden automatizarse o simplificarse. La planificación y el diseño son importantes y asegurarse de que se realicen correctamente la primera vez ahorrará una inmensa cantidad de tiempo en el futuro.

---