9 - MODULARIDAD Y RACIONALIZACIÓN

ing. Alfredo Rifaldi - ing. Norberto I. Sirabonian

9.1 - INTRODUCCIÓN

El análisis de los temas incluye las hipótesis de cálculo, las soluciones constructivas posibles, su selección, los métodos de cálculo y verificación de la solución adoptada, eventuales comparaciones con otras soluciones, diseño constructivo y detalles.

El enfoque de los temas de proyecto, y la profundidad con que deben ser estudiados determinados problemas que se presentan, no permite desarrollar en tiempos breves proyectos suficientemente optimizados.

9.2 - LA MODULARIDAD

La principal característica de una estación eléctrica, es su modularidad, en una misma estación ciertos conjuntos (construcciones) se repiten más veces, en consecuencia la acción de optimizar detalles tiene gran rendimiento.

A su vez, generalmente el diseño de una estación eléctrica puede repetirse varias veces en la red, el rendimiento del buen diseño se multiplica.

El proyecto unificado y normalizado de estaciones eléctricas con detalles optimizados, evita reproyectar en cada caso, y permite la máxima racionalidad, e interesantes economías.

Ya al observar los esquemas de ingeniería básica de una estación, el esquema unifilar, el croquis de disposición de equipos, son evidentes sus características modulares.

Se identifican partes que se repiten en el diseño de la estación, por ejemplo:

- módulo de barras

- módulo de salida

- módulo de línea

- módulo de transformador

- módulo de interruptor y seccionadores asociados, etc.

Estas condiciones sugieren que la racionalización del proyecto es necesaria, y que seguramente producirá rédito.

LO EXISTENTE

Teniendo estaciones eléctricas ya realizadas, cada una quizás con distintos criterios y distintas tecnologías, nos encontramos frente a una buena base que permite avanzar rápidamente en el intento de desarrollar un proyecto de una nueva estación, si partimos de un proyecto ya realizado, adoptando sus módulos, y utilizándolos para obtener un nuevo proyecto, haremos una gran economía de esfuerzos y costos.

Esta economía puede permitirnos "gastar" gran esfuerzo en mejorar aspectos parciales de detalle del proyecto que enfrentamos y esto redundará en nuevas ventajas de costos.

LA COMPARACIÓN

Es fundamental obtener de la explotación y mantenimiento, que son quienes sufren los errores de los proyectistas, la crítica que permite mejorar el proyecto en las nuevas realizaciones.

Es importante la comparación entre las posibles distintas soluciones, comparación que surge de observar su desempeño frente a las solicitaciones reales, las condiciones de montaje, las condiciones y dificultades de mantenimiento y de operación, la extracción de conclusiones de acuerdo con los distintos interesados.

CUALIDADES DEL PROYECTO

La sencillez de las soluciones, la intuitividad del proyecto, son las máximas cualidades que facilitan la comprensión y en consecuencia permiten la buena utilización de la obra.

Lamentablemente son indispensables siempre complicaciones para conseguir otras cualidades de la obra.

Es importante controlar permanentemente , que el mayor grado de complicación de la solución adoptada sea compensada por evidentes ventajas.

Nunca debe olvidarse que el máximo mérito de un proyectista es lograr un proyecto, en el cual él pase al olvido... si no es olvidado, entonces mala señal, los motivos de que no se lo olvide son sus errores.

El costo depende de ingeniería, materiales y mano de obra, el ahorro de ingeniería (de oficina, de proyecto) trae como consecuencia el desarrollo (quizás improvisación) de ingeniería de obra.

La economía debe hacerse sobre materiales y mano de obra, teniendo en cuenta que los talleres permiten mejor aprovechamiento de los materiales, y poseen mano de obra quizás mas costosa, pero que puede rendir más por las mejores condiciones de trabajo, la prefabricación de elementos es importante.

Por otra parte para el taller es conveniente la construcción de muchos elementos iguales, los criterios de proyecto deben tener en cuenta esta condición.

9.3 - DISPOSICIÓN DE EQUIPOS

Tratamos de convertir un esquema unifilar (estación simbólica) en una solución constructiva (estación física).

Hemos clasificado los esquemas por su modo de acople:

- esquema de acople por barras

- esquema de acople por interruptores

- esquema mixtos

Por la disposición de sus fases:

- fases asociadas

- fases segregadas

- fases mixtas

Al realizar la estación eléctrica se deben separar los distintos planos (niveles) que contienen los elementos en tensión, con éste criterio se clasifican:

- con dos planos (niveles)

- con tres planos

Analizaremos distintos diseños de estaciones, desarrollaremos estos análisis identificando los módulos típicos, y eventualmente subdividiéndolos convenientemente:

- zona de salida (línea, transformador)

- zona de barras

El análisis lo haremos sobre los distintos esquemas posibles.

ZONA DE SALIDA

Esta zona incluye aparatos que se encuentran en serie en la salida propiamente dicha:

- interruptor

- transformadores de corriente

- seccionador de línea

- cuchillas de tierra

- transformador de tensión

- capacitor de acoplamiento y bobina de filtro

- descargadores

El criterio de disposición de los equipos en elevación (corte) puede basarse en distintas posibilidades.

Trazando una recta horizontal paralela al suelo se define el límite inferior de la zona de guardia. Conviene trazar otra recta horizontal que define el límite inferior de la posible posición del conductor y que genera la zona de guardia.

Con estos límites se ubican los equipos controlando que su parte superior conductora quede por arriba de la segunda recta, y el extremo inferior de sus aisladores quede por arriba de la primera recta.

En general la traza del conductor que unirá los bornes de los equipos será tortuosa, no seguirá una recta, y para algunos puede no ser agradable desde el punto de vista estético (Figura 9.1)

Sobre el diseño anteriormente logrado puede intentarse convertir al conductor en una recta horizontal, debiendo adoptarse como altura del mismo la mayor obtenida con el método anterior (Figura 9.2)

El haber logrado un diseño rectilíneo del conductor con ciertos equipos, puede al cambiarse marcas y/o modelos entrar en crisis y nuevamente aparecerá una línea tortuosa como traza del conductor.

El pretender mantener mínimas las alturas puede bajar la altura mínima del conductor y la zona de guardia se acerca al suelo no quedando altura libre suficiente debajo de ella.

En éste caso será indispensable instalar vallas, parapetos, para limitar las zonas de circulación (Figura 9.3).

Un aspecto que se considera es la posibilidad de retirar equipos (o partes) para operaciones de mantenimiento, o cambiarlas por causa de la evolución.

El necesitar extraerlas, desmontarlas, define vías de paso, de mantenimiento, y zonas de trabajo.

Las vías de paso pueden definirse paralelas al conductor (eje) de salida, o transversales y exigen espacios de circulación en consecuencia.

La distancia entre campos vecinos debe garantizar seguridad cuando se hace el mantenimiento en un campo.

Estas necesidades fijan la distancia entre campos próximos.