En un proyecto eléctrico es relativamente sencillo ver lo físico.
El transformador.
Los tableros.
Las celdas.
Los cables.
Los interruptores.
Pero algunas de las decisiones más importantes de una subestación se toman antes de instalar cualquiera de esos equipos.
Se toman mediante cálculos y estudios eléctricos.
Estos análisis permiten conocer cómo se comportará la instalación en condiciones normales y qué sucederá cuando ocurra una falla.
Y hacerlos demasiado tarde puede significar descubrir que un equipo, una protección o incluso parte del diseño debe modificarse.
¿Para qué sirven los estudios eléctricos?
Una instalación eléctrica industrial no funciona como un conjunto de equipos independientes.
Todo está relacionado.
Cambiar la capacidad de un transformador puede modificar la corriente disponible ante una falla.
Eso puede afectar la capacidad interruptiva requerida.
A su vez, puede hacer necesario modificar protecciones o su configuración.
Por eso los estudios permiten comprobar técnicamente las decisiones tomadas durante la ingeniería.
Dependiendo de las características y alcance del proyecto, pueden requerirse diferentes análisis.
Estudio de flujo de carga
El flujo de carga permite analizar cómo se distribuye la energía a través del sistema eléctrico.
Ayuda a conocer variables como niveles de tensión, corrientes, potencia y carga de los diferentes elementos.
En términos prácticos permite responder preguntas como:
¿Puede la instalación alimentar las cargas previstas sin operar fuera de las condiciones esperadas?
Resulta especialmente útil cuando se proyectan ampliaciones o modificaciones importantes.
Estudio de corto circuito
Una falla eléctrica puede generar corrientes considerablemente mayores que las presentes durante operación normal.
El estudio de corto circuito permite calcular esos niveles en diferentes puntos del sistema.
¿Por qué importa?
Porque interruptores, tableros, celdas y otros equipos deben tener características adecuadas para las condiciones eléctricas a las que podrían estar expuestos.
No basta con que un interruptor pueda conducir la corriente normal.
También debe considerarse qué ocurriría ante una falla.
Coordinación de protecciones
Cuando ocurre un problema en una parte de la planta, idealmente queremos desconectar únicamente la sección afectada.
No toda la instalación.
La coordinación de protecciones busca establecer la operación adecuada entre los distintos dispositivos de protección.
Por ejemplo, ante una falla en un circuito determinado, debería actuar primero la protección más cercana al problema.
Una mala coordinación puede convertir una falla localizada en un paro mucho mayor.
Estudio de puesta a tierra
El sistema de puesta a tierra es una parte fundamental de una subestación.
Su diseño debe considerar las características de la instalación y del terreno para mantener condiciones adecuadas de seguridad y operación.
No debería resolverse simplemente replicando un diseño utilizado en otro sitio.
Las condiciones pueden cambiar de una ubicación a otra.
Análisis de arco eléctrico
En determinadas instalaciones también resulta necesario evaluar el riesgo asociado con arco eléctrico.
Este análisis ayuda a determinar niveles de energía incidente y establecer medidas de seguridad correspondientes para las personas que trabajan alrededor de equipos eléctricos.
Además de la ingeniería, tiene una implicación directa en seguridad.
¿Todos los proyectos necesitan exactamente los mismos estudios?
No.
Los análisis requeridos dependen del tipo de instalación, nivel de tensión, características del suministro, modificaciones realizadas y alcance del proyecto.
Por eso tampoco es recomendable partir de una lista genérica y asumir que aplica exactamente igual en todas las subestaciones.
Primero debe entenderse el sistema.
Después se determina qué análisis requiere.
¿Qué tiene que ver esto con los tiempos del proyecto?
Mucho.
Supongamos que se seleccionan equipos antes de terminar los estudios.
Posteriormente, el análisis de corto circuito indica condiciones diferentes a las consideradas originalmente.
Ahora puede ser necesario revisar especificaciones.
Si el equipo ya fue comprado, el problema se vuelve mayor.
Lo mismo puede ocurrir con protecciones, conductores, transformadores u otros componentes.
Los estudios realizados oportunamente permiten utilizar sus resultados para diseñar.
Los estudios realizados demasiado tarde pueden terminar utilizándose solamente para descubrir errores.
Estudios, ingeniería y documentación deben avanzar juntos
Cuando existe interacción con CFE y otros procesos aplicables al proyecto, contar con información técnica correctamente desarrollada ayuda a evitar inconsistencias y retrabajos.
El objetivo no debería ser producir documentos solamente para cumplir con un requisito.
Los estudios tienen que representar las condiciones reales del sistema y servir como herramienta para tomar decisiones de ingeniería.
ABCONTROL: estudiar antes de construir
En ABCONTROL integramos ingeniería, estudios y ejecución de proyectos eléctricos industriales para que las decisiones tomadas en papel tengan correspondencia con lo que finalmente se instala en campo.
Una subestación confiable no comienza cuando llega el transformador.
Comienza cuando se entiende correctamente cómo deberá comportarse todo el sistema eléctrico.
Estudiarlo antes permite corregir sobre planos. Descubrirlo después puede significar corregir sobre una instalación ya construida.
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