TRABAJO DE FIN DE GRADO Grado de Ingeniera

TRABAJO DE FIN DE GRADO: Grado de Ingeniería Electrónica Industrial y Automática “Mejora de la eficiencia del alumbrado público de la zona 7 de la UPV” Julio 2016 Autor: Christian Mo Jurado Tutor: D. Vicente León Martínez

Objetivos: ØAnalizar el funcionamiento de la instalación de alumbrado, así como cuantificar las pérdidas y potencia reactiva consumida. ØEstudiar una solución para eliminar las corrientes armónicas y reducir la potencia reactiva consumida. ØDiseñar unos filtros de compensación viables y eficientes. 2

Estructura del trabajo: • Capítulo 1: Análisis de la instalación original. • Capítulo 2: Cálculo de corrientes reactivas y armónicas. • Capítulo 3: Diseño de los filtros. • Capítulo 4: Estudio de la mejora de la instalación. • Capítulo 5: Presupuesto. • Capítulo 6: Conclusiones. 3

1. Análisis de la instalación original Estudio de la zona 7 de la UPV 4

1. Análisis de la instalación original Instalación repartida en 3 cargas equilibradas CARGA 1 CARGA 2 CARGA 3 5

1. Análisis de la instalación original • Lámparas de vapor de sodio; Coseno phi de 0. 4 • Un total de 63 puntos de luz • 40 de 400 W • 9 de 250 W POSIBILIDAD • 14 de 125 W DE REDUCIR LA SECCIÓN Corrientes más elevadas por influencia de corrientes parásitas Mayor sección Cargas 1 2 3 Corriente Máxima (A) 9. 78 8. 58 11. 95 Sección (mm²) 16 35 50 6

2. Cálculo de corrientes reactivas y armónicas La potencia reactiva está relacionada con la potencia activa de la lámpara y su factor de potencia • 400 W consumen 916 VAr • 250 W consumen 572 VAr • 125 W consumen 286 Var Esta potencia se reducirá con la incorporación de condensadores. F. d. p. > 0. 9 (ITC-BT 09 aptdo 3) 7

2. Cálculo de corrientes reactivas y armónicas Influencia de 3 armónicos por el uso de lámparas de vapor de sodio Influencia de armónicos Pequeña aportación individual, pero multiplicada por el gran número de lámparas Orden 1 Orden 3 Orden 5 Orden 7 8

3. Diseño de los filtros Filtro de compensación formado por: • 3 Condensadores para reducir la potencia reactiva. • 3 Inductancias para eliminar las corrientes armónicas. Compensación individual: - La red no suministra corriente reactiva (penalizaciones) - Descarga centro de transformación - Eliminación total de las pérdidas por efecto Joule 9

4. Estudio de la mejora de la instalación Corriente reactiva Corriente armónica • Reducción de la corriente y pérdidas en un 60% • Sección de conductor necesaria menor AHORRO EN LA FACTURA ELÉCTRICA Cargas Sección inicial Sección nueva Pérdidas iniciales Pérdidas nuevas Carga 1 16 6 9. 33 4. 39 Carga 2 35 16 11. 06 4. 28 Carga 3 50 16 12. 72 7. 05 10

5. Presupuesto Concepto Precio (€) Instalación eléctrica 5367. 36 Puesta a tierra 2475. 8 Instalación de los filtros 472. 63 TOTAL (sin IVA) 8315. 79 21 % de IVA 1746. 31 TOTAL con impuestos 10063. 1 11

6. Conclusiones • Conocimiento de la existencia y influencia de las corrientes parásitas • Capacidad de compensar diferentes irregularidades de la manera más eficiente en la instalación de alumbrado, conociendo los problemas que éstas pueden ocasionar en la red. • Mejor gestión de los recursos disponibles, aprovechando al máximo la instalación ya existente. 12

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