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¿Cuál es la diferencia entre generadores para media y baja tensión y cómo elegir el adecuado?

Escrito por Fabián Rodríguez el agosto, 9 2021

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    Fabián Rodríguez

    Gerente de proyectos especiales en Generac México

    Hoy en día las industrias buscan más energía. Conforme crece la dependencia energética, también es imprescindible el diseño de sistemas de generación eléctrica adaptados a las necesidades de cada empresa y proyecto.

     En este artículo, abordaremos qué son las soluciones energéticas en media y baja tensión, cuáles son sus ventajas y qué factores se deben tomar en cuenta para su implementación.

     Esto te ayudará a generar un mejor nivel de compresión alrededor de los componentes y consideraciones del equipo adecuado para tu proyecto o empresa.

    ¿Qué son las soluciones en media y baja tensión? 

    Las soluciones en media y baja tensión están constituidas por el conjunto del generador, grupo electrógeno, transferencia (SwitchGear), transformadores, entre otros elementos.

    En media tensión la forma de fabricación toma en cuenta la seguridad y preservación de los componentes: 

    • En los alternadores, el recubrimiento en sus embobinados.
    • En los interruptores y/o transferencias, se ofrece aislamiento con gases especiales para evitar arcos eléctricos entre las líneas colectoras, ya que el alto potencial podría ionizar el ambiente y ocasionar la unión de estas líneas. 
    • La robustez con la que se encuentran fabricados los componentes de media tensión deben cumplir con normas y características específicas para manejar estos niveles de tensión.

    Para el caso de baja tensión, los componentes pueden encontrarse sin aislamiento especial, los interruptores y el bus pueden estar aislados en aire y esto reduce considerablemente recursos y dinero. 

    El mantenimiento, así como el refaccionamiento de los componentes en baja tensión es mucho más fácil de obtener y conseguir, por lo que los tiempos de entrega y costos de estos son más accesibles que en media tensión. 

    ¿Qué es un generador de baja tensión y para qué sirve?

    El generador de baja tensión es un equipo que suministra potencial menor a 1000v, de acuerdo con la NOM 001. Los fabricantes de alternadores en baja tensión solo llegan hasta 480v, con excepciones extraordinarias a los 600v en aplicaciones especiales. 

    El uso de estos alternadores en baja tensión es aplicado cuando la cantidad de energía a suministrar es menor a 6300Amps, ya que, para la fabricación, instalación, refaccionamiento y mantenimiento, la respuesta técnica-comercial tanto de fabricantes como de ensambladores es más ágil.

    Ventajas de suministrar un equipo en baja tensión

    Como en el caso de los equipos de media tensión, dependerá de cada proyecto.

    En baja tensión, la decisión final se centra completamente en la capacidad y el costo.

    Si la capacidad —medida en amperes—no es significativa, representa una buena práctica considerar elementos de baja tensión por cuestiones de mantenimiento, suministros, disponibilidad, entre otros factores.

    Además, siempre se puede crecer en capacidad, es decir, es posible sincronizar equipos, y si la capacidad total de estos no rebasa los límites de componentes de baja tensión, podrás seguir manteniendo dicha configuración. 

     ¿Qué es un generador de media tensión y para qué sirve?

    Es el componente que proporciona el potencial en valores entre 4160v y 13800v. Existen proyectos con valores medios a los descritos anteriormente, pero son poco comunes y, de acuerdo con la NOM 001, se considera media tensión a potenciales superiores a 1000v, sin embargo los fabricantes de los alternadores solo llegan a producir hasta 13800v.

    Se utilizan principalmente cuando se requiere de una importante cantidad de energía, y los componentes con su instalación en baja tensión, o son poco costeables o los límites de corriente son superados. 

    En baja tensión el límite de los componentes de potencia es 6300Amps (incrementando el potencial en media tensión, se reduce drásticamente la corriente a generar).

    Ventajas de suministrar un equipo en media tensión

    Claro que tendrá sus ventajas —unas sobre otras— en cada una de estas instalaciones: suministro de componentes, mantenimientos —entre otros— para elegir si es viable la media o la baja tensión. Sin embargo, para ello está el apoyo del departamento de Ingeniería en cada proyecto hacia el cliente.

    La elección de un equipo en media tensión dependerá del proyecto, y es por ello que más que elegir entre una gama amplia de alternadores, se consideran las ventajas de suministrar el equipo en media tensión.

    A continuación analizo algunos factores a tomar en cuenta:

    Capacidad de suministro

    Existen proyectos donde se evalúa el migrar de baja a media tensión, esto a razón del costo-beneficio. No necesariamente tiene que exceder 6300Amps para recomendar un generador en media tensión.

    Espacios

    En muchos sitios, el incorporar un generador en baja y elevar su tensión a través de un transformador, significa considerar espacios para este último componente. Contemplar un alternador en media tensión reduce el espacio y un elemento en la instalación. 

     Opcionales

    Cuando se trata de proyectos de media tensión, se considera la inversión que realiza el cliente sobre su equipo. Los opcionales que se ofrecen para los alternadores de baja tensión, son de línea en los alternadores de media tensión. Estos son: instalación y monitoreo de RTD’s en los devanados y rodamientos, explosor o medio limitador de falla a tierra, relevadores de protección diseñados específicamente para generadores en las celdas de media tensión, entre otros.

    Uso de equipos en media y baja tensión en la industria 

     La implementación de estas soluciones en la industria ha sido indispensable para desarrollar proyectos con eficacia y resolver problemas relativos al suministro y respaldo de energía. 

     Algunos casos de uso son los siguientes:

    • El Sistema de Aguas de México ocupa un sistema de bombeo en media tensión para transportar aguas negras al sistema de drenaje profundo. En varios proyectos se han entregado sistemas en media tensión en sincronía.
    • En el ramo de la Minería, las locaciones son remotas y la ausencia de la Red Comercial obliga a este sector a generar su propia energía y en grandes cantidades. Por ello se ha recurrido al suministro de grupos electrógenos que se encuentran en paralelo generado en media tensión, o bien, a transformadores elevadores alimentando la carga en media tensión.
    • Otro ejemplo es la isla Holbox, donde se cuenta con la Red Comercial, siendo generada completamente con Grupos Electrógenos. Se tienen instalados 4MW en 13.8kV transmitiendo a hoteles, locales y el pueblo. Esta nueva sección se entregó a principios de este año sustituyendo a una sección de 1600kW, la cual pretende crecer aún más en el futuro cercano.

    La media tensión a menudo proporciona una excelente alternativa para superar las limitaciones de baja tensión, como los costos de cableado, la corriente de falla y las limitaciones de ampacidad del bus.

    Sin embargo, ten en cuenta que la solución a implementar deberá contemplar características muy particulares del proyecto, ya que no todas las necesidades de respaldo son las mismas. La decisión final debe contemplar un estudio de implementación entre cliente-proveedor y costo-aplicación, que garantice la eficacia para el proyecto.

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