Diseño de instalación eléctrica y automatización de una estación de bombeo de agua potable
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2023-02
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El presente proyecto tiene dos objetivos; primero, realizar la instalación
eléctrica de una estación de bombeo de agua potable para cumplir con la
demanda de caudal de la zona alta de la ciudad de Bahía Blanca, además de
mantener en un valor constante la presión del agua que llega a los usuarios, y
segundo, plantear la automatización de la marcha y parada de las bombas
centrífugas para poder satisfacer la demanda y el valor de presión durante
cada momento del día. El programa de automatización también asegura el
funcionamiento de la estación durante fallas en la red eléctrica comandando el
interruptor principal de la estación y el interruptor de un generador auxiliar
ubicado fuera del edificio.
Para facilitar el diseño de los planos eléctricos del proyecto y la
disposición física de las bombas y las canalizaciones eléctricas, así como de
las luminarias, se lleva a cabo el diseño del modelado en 3D de la estación con
el software Revit en base a imágenes de la estación de bombeo que existe
actualmente en el barrio El Nacional de la ciudad de Bahía Blanca.
La selección de las bombas centrífugas se lleva a cabo utilizando los
valores de consumo de agua de los barrios de la ciudad que se presentan en
documentos del CREEBA y basados en resultados del censo del año 2010.
Estas bombas, 6 en total, se controlarán por medio de arrancadores suaves, a
excepción de una única bomba de regulación la cual se comandará desde un
PLC, utilizando un variador de frecuencia, según los valores de la señal
analógica recibida desde un instrumento de medición de presión que se
encuentra ubicado en la cañería de salida de agua del edificio.
Se lleva a cabo el cálculo luminotécnico de las diferentes zonas de la
estación utilizando el software DiaLUX y cumpliendo con los valores de
iluminancia mínima que establece la norma IRAM.
Siguiendo los procedimientos de la reglamentación de la AEA, edición
2006, se definen los cables de alimentación de cada uno de los circuitos
cumpliendo con las verificaciones correspondientes. Para esto se realiza el
modelo de los circuitos de la estación en el software Etap y se calculan las
corrientes máximas y mínimas de fallas de cortocircuito trifásicas. De estos
resultados se definen primero los equipos de protección ante cortocircuitos y
luego los que protegen ante fugas de corriente, sobretensión, caída de tensión
y ausencia de fases.
El sistema de puesta a tierra de protección del edificio se calcula
utilizando una resistividad del suelo basada en estimaciones de la AEA y un
valor máximo de resistencia definido por la misma.
Los armarios de la estación se eligen en base a los equipos y las barras
de distribución de corriente que se encuentran en su interior, teniendo en
cuenta el calor disipado y el aire acondicionado encargado de mantener la
temperatura interna en un valor fijo.
El proyecto finaliza con un resumen del costo de los materiales
necesarios para llevar a cabo la instalación y con la mención de aspectos que
pueden mejorarse; como la actualización de los datos de consumo de agua, el
aumento en la exactitud de los cálculos de la selección de las bombas y el rediseño
de las dimensiones del edificio. Por último, se muestran los planos
eléctricos; que incluyen el diagrama unifilar de la estación, el layout de
canalizaciones eléctricas y el de puesta a tierra, el esquema funcional, el
topográfico de los armarios y el diagrama de conexionado del sistema de
automatización.
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Keywords
Instalación eléctrica en baja tensión, Automatización de procesos, Distribución de agua potable, Planos eléctricos, Luminotecnia, Alimentación auxiliar
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