Área de Electricidad - Tesis

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    Dimensionamiento electromecánico de un sistema de energía eléctrica de respaldo para la planta de tratamiento de agua potable de la empresa EPSEL S.A., en Chiclayo - Perú
    (Universidad de Piura, 2025-03) Herrera Yengle, Christiam Yashir; Soto Bohórquez, Juan Carlos
    El objetivo de la tesis es desarrollar una propuesta de ingeniería en beneficio de la empresa EPSEL S.A., la cual consiste en el dimensionamiento de un sistema electromecánico que garantice el suministro continuo de energía eléctrica en la Planta de Tratamiento de Agua Potable (PTAP) de EPSEL S.A. Se busca proponer equipos adecuados con criterios que aseguren una alta confiabilidad y eficiencia, minimizando los costos operativos y de capital. Se propone un Sistema de Energía Eléctrica de Respaldo en la PTAP EPSEL como un diseño confiable y eficiente que permita mantener las operaciones de potabilización del agua de manera ininterrumpida, incluso durante interrupciones en el suministro eléctrico de la red pública, mitigando los problemas de desabastecimiento que afectan a la población de Chiclayo. El desarrollo de este sistema requiere identificar las cargas eléctricas de la PTAP N°01 y PTAP N°02 de EPSEL, determinando la máxima demanda energética como dato clave para seleccionar los equipos electromecánicos necesarios, cuyas cargas principales serán las electrobombas de 200 HP en PTAP N°01 y de 400 kW en PTAP N°02, que componen a la PTAP EPSEL. Una vez establecida la máxima demanda en régimen permanente, se determinará la potencia necesaria para los grupos electrógenos, considerando los criterios de arranque y operación continua, así como el tipo de arranque de las cargas principales. La selección de los tableros eléctricos requiere calcular la corriente de línea que pasa por el circuito eléctrico de la PTAP, lo cual permitirá dimensionar el interruptor termomagnético principal y los sistemas de protección asociados al tablero eléctrico correspondiente. Dado que el área disponible para la ubicación del sistema de energía de respaldo propuesto está limitada en la PTAP, la generación eléctrica de este sistema ocurre a 440VAC en baja tensión y debe ser elevada a la media tensión en 10 kVA para inyectar esta energía al sistema en la celda principal. Por tal motivos se necesitarán subestaciones eléctricas que incluyan transformadores trifásicos elevadores de tensión de 0.44/10 kVA, celdas de transformación, celdas de remonte y celdas de distribución y transformadores de medición de corriente y tensión en la subestación eléctrica. Asimismo, representa un alivio económico a largo plazo, capaz de abordar problemas críticos como el desabastecimiento de agua a la población, penalizaciones por deficiencias en el servicio de saneamiento básico, rechazo social hacia la entidad prestadora del servicio y la propagación de focos infecciosos en temas sanitarios.
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    Diseño de un sistema de utilización en media tensión 22.9 kV trifásico, para una empresa distribuidora de gas natural ubicada en el norte del Perú
    (Universidad de Piura, 2024-11) Amaya Huamán, Brain Mayckol; Vásquez Díaz, Edilberto
    El trabajo presenta el diseño de una red eléctrica, teniendo en cuenta los criterios básicos para su diseño y la elaboración del expediente técnico para el sistema de utilización en media tensión correspondiente. Se muestran los procedimientos a seguir entre el interesado y la concesionaria eléctrica. Para presentar la documentación de manera óptima sin infringir la normativa, con el fin de tener el expediente técnico aprobado en el menor tiempo posible para lograr la aprobación del expediente y su posterior ejecución de obra. Por su parte, el proyecto estará enmarcado dentro de la Ley de Concesiones Eléctricas N°25844 y su reglamento, y cumplirá la Norma de procedimientos para la elaboración de proyectos y ejecución de obras en sistemas de distribución y sistemas de utilización en media tensión en zonas de concesión de distribución 2002-09-26.- R.D. N° 018-2002- EM/DGE y cumplirá las más recientes exigencias normativas, con el fin de llevar a cabo la electrificación de la manera óptima y económica. Asimismo, se presentan los cálculos eléctricos y mecánicos, que justifican la selección de los materiales y componente de la red eléctrica, asegurando que cumplan con las normativas eléctricas vigentes y la confiabilidad del sistema, teniendo en cuenta siempre la opción mas óptima. Este trabajo, servirá como guía para los profesionales en la materia que requieran realizar el diseño de una red eléctrica, la elaboración de su expediente técnico y toda la documentación necesaria para su aprobación, teniendo en cuenta que la selección de materiales y equipos se basa en las consideraciones que presenta la concesionaria involucrada en la factibilidad de suministro, así como en el criterio técnico del proyectista encargado.
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    Análisis y simulación de compensación de energía reactiva, mediante bancos de condensadores, para una subestación de bombeo
    (Universidad de Piura, 2024-12) Arrunátegui Ruiz, Sheyla Yahaira; Oquelis Cabredo, Justo
    La tesis tiene como objetivo principal optimizar la compensación de energía reactiva en una subestación de bombeo industrial. Para ello, se modeló una subestación en el software DIgSILENT PowerFactory, evaluando su comportamiento energético antes y después de la implementación de los sistemas de compensación. Se analizaron tres configuraciones: compensación global, grupal e individual, comparando su impacto en el factor de potencia, las pérdidas de potencia y las penalizaciones por exceso de energía reactiva. Los resultados evidencian que el factor de potencia inicial, bajo (0.836), puede mejorarse significativamente con compensación global (0.968), grupal (0.962) e individual (0.966). En términos de energía reactiva, se lograron reducciones del 60.2% en la compensación global, 57.2% en la grupal y 60.9% en la individual. Asimismo, la compensación individual destaca por reducir las pérdidas de potencia activa con las pérdidas iniciales en un 43.1%, superando a otras configuraciones, como la grupal (6%) y la global, que no mostró mejoras en este aspecto. La compensación individual se identifica como la opción más eficiente y beneficiosa para eliminar penalizaciones por exceso de energía reactiva, optimizar el factor de potencia y mejorar la eficiencia energética. Este trabajo proporciona una solución para la gestión energética en una subestación de bombeo industrial, contribuyendo a la reducción de costos operativos.
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    Análisis de la aplicación de pruebas predictivas eléctricas, dinámicas y estáticas, a motores de inducción en la industria minera
    (Universidad de Piura, 2024-11) Castillo Coveñas, Carlos Eduardo; Quispe Chanampa, Carlos Nicolás
    El sector minero aporta significativamente a la economía del país, por esta razón las operaciones mineras buscan mejorar cada vez más sus procesos implementando técnicas que brinden mayor disponibilidad y confiabilidad a los activos. Los motores de inducción se encuentran en más del 90% de las aplicaciones de esta importante industria, convirtiéndose en activos críticos de la operación en muchos casos, como lo son las chancadoras. Brindar mantenimientos eficientes en el tiempo adecuado es necesario para mantener la operatividad al 100% del motor, por ello, el sector minero ha adoptado técnicas predictivas eléctricas dinámicas y estáticas orientadas a detectar fallas antes de que el motor genere paradas de planta no programadas que afecten a la producción y seguridad de las personas. La tesis comienza explicando qué es un motor de inducción, la importancia de realizar mantenimientos eficientes y los tipos de mantenimiento presentes en la industria: correctivo, preventivo y predictivo. Se explica qué son y cómo se realizan las pruebas dinámicas y estáticas. Siguiendo con los resultados obtenidos de dos casos de estudio. El primero referido a pruebas dinámicas, en donde se encontró un problema en la alimentación del motor que tiene como carga una chancadora primaria debido a un desbalance de corriente de 11.8%, valor por encima de los límites permitidos, ocasionado por una falla en el capacitor presente en la caja de conexiones del motor. Realizado el cambio del capacitor, se realizó seguimiento obteniendo un desbalance de corrientes final de 1.9%, dando por solucionado el problema. El segundo caso es referido a pruebas estáticas, en donde se detectó la degradación del aislamiento entre espiras de una de las fases mediante la prueba más importante: “surge” o también llamada “impulso”. Esta degradación del aislamiento entre espiras se identificó debido a un valor de 11.5%, porcentaje por encima de lo permitido. Después de la reparación se realizó seguimiento mediante pruebas estáticas obteniendo un valor de 2.2% de la fase en falla, dando por solucionado el problema. De esta manera se demuestra que las técnicas predictivas eléctricas dinámicas y estáticas, aumentan la disponibilidad y confiabilidad de los motores en un 30%. Este indicador le corresponde al área de mantenimiento de concentradora.
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    Cálculo de la demanda eléctrica y selección de componentes eléctricos del suministro en media tensión de la Facultad de Estomatología de la UNP
    (Universidad de Piura, 2024-11) Leon Herrera, Dilser Antoni; Manrique Silupú, José José
    En esta tesis se realizan el cálculo de la máxima demanda y la selección de los componentes principales del suministro de energía eléctrica en media y baja tensión para la Facultad de Estomatología de la Universidad Nacional de Piura. La relevancia de este estudio radica en que busca contribuir al desarrollo del expediente de suministro eléctrico para la nueva Facultad de Estomatología, cuyo edificio se proyecta como el más grande y tecnológico de toda la universidad. Esta investigación facilitará la obtención de un presupuesto más preciso en el expediente, lo que contribuirá a evitar retrasos durante la ejecución del proyecto debido a aspectos no considerados inicialmente. De esta forma, se evitarán ajustes adicionales que, en general, suelen demorar en los trámites administrativos del sector público. Además, en el desarrollo de este trabajo se aplicarán diversos conocimientos adquiridos en la carrera en el ámbito de la ingeniería eléctrica. Para calcular la máxima demanda, se empleó el método 01 descrito en el RNE. Este método permitió utilizar las cargas proyectadas ya conocidas para determinar la potencia instalada. Posteriormente, y tras un análisis basado en el funcionamiento de las cargas y un criterio técnico propio, se aplicaron los factores de utilización y simultaneidad para obtener la máxima demanda. Por otro lado, la selección de los componentes eléctricos del suministro en media y baja tensión se basó en cálculos justificativos que consideraron parámetros tanto eléctricos como mecánicos según corresponda. Sin embargo, es importante destacar que no se realizaron cálculos mecánicos para las estructuras o postes, ya que estos son similares a los sistemas de media tensión que actualmente están operativos. Además, se verificó que dichas estructuras cumplen con las distancias mínimas de seguridad requeridas para este estudio. Finalmente, se logró seleccionar los componentes principales del sistema de suministro de energía para la Facultad de Estomatología, asegurando el cumplimiento tanto de la normativa peruana como de los requisitos establecidos por la concesionaria. Asimismo, se presentan algunas conclusiones y recomendaciones que podrían ser de utilidad en estudios futuros de naturaleza similar.
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    Supervisión y cumplimiento de la programación y adecuada implementación dentro del marco normativo vigente de una doble terna en media tensión 22.9 kV trifásica para empresa agroindustrial
    (Universidad de Piura, 2024-10) Cedano Huachillo, Gustavo Alonso; Soto Bohórquez, Juan Carlos
    La tesis tiene como objetivo dar a conocer la experiencia profesional adquirida y los trabajos asociados a la supervisión técnica ejercida durante la ejecución de la obra “Implementación de la II Terna desde la SED Los Ejidos, hasta tranquera N°1”, para una empresa agroindustrial dedicada al cultivo de frutas tropicales, subtropicales y procesamiento de productos hidrobiológicos en la ciudad de Piura. El informe detalla las principales funciones y responsabilidades que debe asumir el supervisor de obra durante el montaje electromecánico de una doble terna en media tensión. Este sistema de transmisión eléctrica fue fundamental para atender la ampliación de suministro de energía eléctrica, conforme a la máxima demanda requerida por el cliente. En base a las condiciones antes mencionadas, el informe desempeña una guía práctica que sirve como procedimiento aplicable para el profesional que desempeña el rol de supervisor durante la ejecución de un proyecto en media tensión.
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    Aplicación de la metodología BIM en proyectos eléctricos: un enfoque en el diseño de subestaciones eléctricas
    (Universidad de Piura, 2024-11) Grosso Salazar, Gustavo Edgardo; Zola Gonzáles, Anahí Xiomara; Fiestas Chévez, José
    La tesis tiene como objetivo proponer un procedimiento que cumpla con los requisitos mínimos necesarios para el desarrollo de un proyecto eléctrico con aplicación en metodología BIM, enfocado específicamente en el diseño de una subestación eléctrica. Inicialmente, se recopiló información de las principales entidades y normativas BIM a nivel internacional, así como de su aplicación en diversos proyectos. Además, se consultaron los lineamientos establecidos en el Plan BIM Perú y se investigaron los últimos avances de las convocatorias que el Ministerio de Economía y Finanzas (MEF) publicaba con respecto al portafolio de proyectos piloto para el sector público.Tras una exhaustiva recopilación e investigación, se propuso el procedimiento base para el desarrollo de un proyecto eléctrico BIM: el diseño de una subestación eléctrica. Se completó la información y parámetros requeridos, y bajo estos alcances se procedió a su modelado utilizando el software Revit. Se modeló cada uno de los sistemas solicitados como parte de la lista maestra de entregables y se esquematizó el flujo de modelado, destacando la transición del “Modelo Federado” y el rol del coordinador BIM para dar como resultado el “Modelo Coordinado”. El modelo federado y coordinado se trabajaron en el software Navisworks. A partir del modelo BIM final, se exportó la documentación requerida, como planos, lista de materiales, metrados, entre otros. Posteriormente, se realizó una comparativa con la metodología tradicional CAD logrando evidenciar una eficiencia del BIM al reducir los tiempos de documentación hasta en un 68.29% y los tiempos de coordinación hasta en un 68.54%. La metodología BIM tiene potencial para expandirse a otros campos e incluso integrarse con algunas otras tecnologías emergentes, como la realidad aumentada, esto a través de softwares que combinan la realidad virtual y el diseño arquitectónico, un tema que será abordado en futuras investigaciones.
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    Análisis de los regímenes energéticos para el ahorro tarifario en una empresa agroindustrial
    (Universidad de Piura, 2024-07) Vásquez Medina, Luis Enrique; Machacuay, Jorge
    La tesis tiene como objetivo analizar el consumo de energía y potencia de la empresa CONSORCIO JRM, agroindustria ubicada en el Medio y Bajo Piura, dedicada a la exportación del frutal arándano con sus variedades ventura y biloxi. Cuenta con un área de 510 Ha total y 480 Ha efectivas para la producción y empaquetado. Cuenta con 2 áreas importantes en la operación: el área de ferti - riego que consta aproximadamente 1.5 MW de potencia instalada y con un packing de 1 MW, que solo opera en aproximadamente 6 meses al año y es la etapa fenológica de la fruta para que cumpla con el proceso adecuado de frio para la exportación a los destinos de Europa, Asia y USA. En CONSORCIO JRM se empezó a realizar seguimiento a los valores de potencia y energía de la facturación con el objetivo de realizar un análisis del comportamiento de las curvas que el recibo nos brinda en el detallado. El objetivo de este análisis como primera instancia era mantener la producción reduciendo las horas de trabajo dentro de punta y reducir costos de forma técnica y operativa. CONSORCIO JRM inicio su operación con 600 kW de potencia contratada, en el tiempo se fue incrementando área de producción y aumentando la potencia llegando el 2021 a 2.4 MW, entrando al rango optativo para poder realizar un cambio de régimen tarifario si es que es factible. Con el rango optativo y los datos de potencia y energía de al menos 6 meses se inició también el análisis de reducir costos de manera administrativa. Con los cálculos realizados, se optó por el cambio de régimen tarifario de un marco regulado de media tensión MT2 a un régimen libre con ENOSA, reduciendo costos de alrededor hasta 50% de según la operación y el acuerdo de los precios con la empresa distribuidora o generadora a contratar. En 2 años con el nuevo régimen el ahorro fue de 1.7 millones de soles solo con el cambio de régimen, además se mejoró la operación reduciendo el consumo de potencia alrededor de 10 MW anuales reduciendo costos energéticos.
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    Propuesta de mejora energética mediante la implementación de transformadores con núcleo amorfo en una empresa de distribución eléctrica del Perú
    (Universidad de Piura, 2024-07) Duelles Panta, Lucia Renata; Quispe Chanampa, Carlos Nicolás
    La tesis tiene como objetivo explorar y analizar las diferencias fundamentales entre los transformadores eléctricos convencionales y los transformadores amorfos, evaluando sus ventajas y desventajas desde diversas perspectivas técnicas, económicas y ambientales. Se realizó un análisis comparativo detallado de ambos tipos de transformadores, considerando estudios de caso internacionales relevantes y datos específicos del contexto peruano. La investigación sobre transformadores eléctricos convencionales versus transformadores amorfos es crucial para entender las opciones disponibles en la mejora de la eficiencia energética y la sostenibilidad ambiental de las redes eléctricas a nivel internacional y nacional, incluyendo el caso específico de Perú. La transición hacia tecnologías más avanzadas como los transformadores amorfos podría representar un paso significativo hacia la consecución de los objetivos de desarrollo sostenible y la optimización de recursos en el sector energético. El estudio se dividió en dos capítulos, en el primero se analizó el aspecto teórico, principios, materiales, tipos y características técnicas de los trasformadores convencionales y de núcleo amorfo, habiéndose tenido como conclusión que la tecnología de los núcleos amorfos ya se encuentra disponibles y que, por su característica de funcionamiento y los materiales utilizados en su diseño, son más amigables con el medio ambiente. En el capítulo 2, se desarrolló los aspectos principales de la implementación de la propuesta de los transformadores de núcleo amorfo, y la estructura de los costos, llegándose a determinar que el proyecto requiere una inversión de $ 471.062 con un periodo de retorno de 30 años. Asimismo, la emisión evitada de gases de efecto invernadero en el horizonte del proyecto se estima en 4.080 toneladas de CO2equivalente lo que representa $ 29.254 en el mercado de bonos de carbono. Del mismo modo, el ahorro energético (9.027 MW.h) podría abastecer el consumo anual de más de diez mil hogares.
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    Diseño de instalaciones eléctricas en baja tensión para un centro educativo público nivel inicial en la región de Ayacucho
    (Universidad de Piura, 2024-07) Huamantoma Pumallihua, José Luis; Marcelo Aldana, Mario Daniel
    El propósito de la tesis es crear una metodología que funcione como guía para el diseño de instalaciones eléctricas en un centro educativo inicial, asegurando el cumplimiento de las normativas nacionales actuales. El diseño empieza con la revisión de los planos arquitectónicos propuestos y la recopilación de los requisitos de diversas especialidades, usualmente son para la operación de equipos de bombeo e instalaciones de comunicaciones. Es fundamental recordar que el desarrollo es un trabajo multidisciplinario y cualquier requerimiento adicional para el diseño de instalaciones eléctricas deber ser comunicado con el responsable de arquitectura. Además, se utiliza la herramienta DIALux evo en su versión gratuita para la selección de luminarias en los diferentes ambientes y garantizar los niveles mínimos de iluminación en concordancia con la normativa nacional vigente, siendo el uso de esta herramienta el adecuado para seleccionar luminarias en rampas o escaleras. También se abordan los criterios básicos para la selección de conductores eléctricos, asegurando que cumplan con los requisitos de capacidad máxima de corriente eléctrica y caída de tensión. Además, se discute la selección de canalizaciones conforme a la normativa, señalando que las tablas del Código Nacional de Electricidad son referenciales y que, para un cumplimiento riguroso, estas tablan deben elaborarse en función de los conductores que se utilizarán. Se muestra también la aproximación de la resistividad del suelo teniendo la clasificación de este y el porcentaje de humedad relativa. Esto permite tener una medida de resistividad que se aproxima más a la realidad, puede ser usado cuando solo se tenga la información del análisis de suelo y no se pueda realizar mediciones de resistividad del terreno en la etapa de formulación del proyecto. Se concluye que la metodología propuesta cumple con los requisitos mínimos de la norma peruana vigente, puede ser una guía para profesionales que se dediquen en el rubro de la elaboración de expedientes técnicos de la especialidad de instalaciones eléctricas.
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    Propuesta de mejora del sistema eléctrico aislado en los ambientes críticos del Hospital de Apoyo Sullana II-2
    (Universidad de Piura, 2024-07) Santamaria Bocanegra, Frank Felipe; Castro Sánchez, Miguel
    La tesis propone un rediseño integral del sistema eléctrico aislado en los ambientes críticos del Hospital de Apoyo Sullana II-2 presentando una propuesta detallada y técnica a través del análisis de los riesgos eléctricos, la definición de criterios de diseño y la realización de cálculos específicos, considerando las necesidades específicas de los equipos médicos y cumpliendo con las normativas nacionales e internacionales pertinentes, garantizando así un suministro eléctrico seguro y fiable en los ambientes críticos del hospital. En primer lugar se aborda la seguridad eléctrica en un centro médico, centrándose en los riesgos eléctricos y su impacto en la seguridad de pacientes y personal médico. Se describen los efectos fisiológicos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano y se analizan los métodos de protección y los grados de seguridad requeridos para los equipos médicos. Además, se detalla la clasificación de los ambientes hospitalarios y las infraestructuras técnicas necesarias para asegurar un entorno seguro y confiable. Luego se enfoca en el rediseño del sistema eléctrico aislado del Hospital de Apoyo Sullana II-2, esencial para garantizar un suministro eléctrico seguro en áreas críticas. Se define el criterio de diseño, los tipos de tableros de distribución, y se detallan los cálculos necesarios para dimensionar los conductores eléctricos y seleccionar los conductores de tierra. Este rediseño se enfoca en cumplir con las normativas nacionales e internacionales, asegurando la protección contra fallas a tierra y la estabilidad del suministro eléctrico.
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    Estudio comparativo de análisis lumínico y parámetros eléctricos entre lámparas tipo led y mercurio de alta presión. Caso aplicativo: Sistema de iluminación de vías peatonales – UDEP
    (Universidad de Piura, 2024-08) Linares Carrión, Hugo Arnaldo; Fiestas Chévez, José
    El objetivo de la tesis es desarrollar un estudio comparativo de análisis lumínico y parámetros eléctricos entre las lámparas tipo mercurio de alta presión y las lámparas tipo led, tomando como objeto de estudio el circuito de iluminación de la vía peatonal que va desde el Edificio 80 hacia Edificio de Gobierno en el Campus Piura de la Universidad de Piura. En el análisis de consumo energético se tienen que la lámpara de mercurio de alta presión tiene un consumo en potencia de 134 W, a 220 V, lo que significa un consumo de energía de 1.6 kWh diarios; mientras que la lámpara led tiene un consumo de potencia de 16 W y de energía 0.20 kWh, en las mismas condiciones. Es decir, la relación de consumo es aproximadamente de 8 a 1. Al analizar los niveles de iluminación se obtuvo valores de 9.1 lux, cuando se utiliza lámparas de mercurio de alta presión, y 3.6 lux, en el caso del uso de las lámparas led. En ambos casos estos valores superan lo indicado en la norma técnica DGE de alumbrado de vías públicas en zonas de concesión de distribución, que establece un requerimiento de iluminación mínima de entre 1 y 3 luxes. Finalmente, en el estudio de calidad de energía, en lo concerniente a la inyección de componentes armónicas del sistema de iluminación, se observó que la lámpara de mercurio de alta presión tuvo una demanda de distorsión total (TDD%) del 19.9%, mientras que la lámpara LED registró un TDD% de 130.1%. Esta notable diferencia evidencia que las lámparas LED generan una mayor cantidad de perturbaciones armónicas en comparación con las lámparas de mercurio de alta presión. En conclusión, la utilización de lámparas LED permite una reducción del consumo de energía del sistema del 87.5% en comparación con las lámparas de mercurio de alta presión. A pesar de que los niveles de iluminación generados por las lámparas LED son aproximadamente un tercio de los alcanzados por las lámparas de mercurio, en ambos casos, los valores de iluminación superan los requisitos establecidos por la normativa nacional. No obstante, es importante considerar la implementación de filtros que mitiguen la perturbación armónica ocasionada por las lámparas LED.
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    Metodología de control de demanda coincidente de cliente libre. Caso aplicativo: UDEP
    (Universidad de Piura, 2024-07) Jiménez Cisneros, Martín Luciano; Fiestas Chévez, José
    El objetivo de la tesis es establecer una metodología de control de la demanda coincidente de un cliente libre en el mercado eléctrico peruano de forma que, se reduzca el costo de potencia. Esta metodología ha sido aplicada al caso particular de la Universidad de Piura. En primer lugar, para lograr una predicción exitosa de la demanda coincidente se utilizó el registro de la máxima demanda mensual, en el periodo del 2014 al 2023, del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), disponible en el portal web del Comité de Operaciones Económica del Sistema (COES). Con la información obtenida se realizó un análisis estadístico descriptivo con el objeto de encontrar una estimación de las horas en que ocurre la máxima demanda del sistema. Los resultados indican que la máxima demanda se da en el horario de 18:30 p.m. a 20:00 p.m. en el 78.7% de los casos. Además, la comparación entre la programación semanal de despacho del COES y el despacho ejecutado determinó el valor RMSE (Raíz del Error Cuadrático Medio) en 1.02 días para la estimación del día de la semana en que se da la máxima demanda. Considerando los métodos de modelamiento de carga y el perfil de demanda de la UDEP se propone dos estrategias de gestión de demanda (DSM): una haciendo uso de baterías y la otra utilizando grupos electrógenos, en ambos casos para reducir la demanda coincidente y la facturación asociada a la potencia. El estudio incluye un análisis en el escenario del mes de mayo de 2024 del porcentaje del beneficio económico con grupos electrógenos, el cual representa el 31,6% de la facturación total. Finalmente se muestra la comparación entre las dos estrategias propuestas de DSM, teniendo como referencia las horas de máxima demanda. Dando como resultado que el uso de grupos electrógenos existentes obtiene 4.93% más en el beneficio económico respecto al uso de baterías para el escenario de máxima horas pico en un mes.
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    Cálculo de alimentadores subterráneos de acometidas y alumbrado público en baja tensión, para proyectos de habilitación urbana
    (Universidad de Piura, 2024-07) Rentería Jiménez, José Carlos; Oquelis Cabredo, Justo
    La tesis tiene como objetivo describir los tipos de subestaciones más usadas en el sector urbano y rural, centrándose en los componentes de una subestación eléctrica bisposte con distribución secundaria subterránea de acometidas y alumbrado público, además de fórmulas de cálculos necesarios para un buen diseño del sistema eléctrico subterráneo. El proyecto que se analizará ha sido realizado considerando los parámetros que propone la concesionaria local y contaba con la aprobación correspondiente. Sin embargo, estos parámetros tienen rangos máximos y mínimos por lo que en el presente trabajo se procede a la revisión de los cálculos, en el intervalo aceptado como válido por parte de la concesionaria dentro de los márgenes que establece el Código Nacional de Electricidad. El parámetro que se verificó fue la sección de los conductores y la caída de tensión, son los que se optimizarán con los cálculos de verificación, para obtener el ahorro económico en el suministro de conductores eléctricos. Se concluye que el conductor N2XOH presenta mayores prestaciones de servicio que el conductor NYY, y el costo actual es casi similar por lo que dejaría de usarse el conductor NYY; para dar paso al uso del N2XOH, estos son libres de halógeno y de baja emisión de humos, emiten gases menos tóxicos y no son propagadores de incendio.
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    Análisis de la distorsión armónica causada por cargas no lineales en entornos bancarios: evaluación y soluciones comerciales
    (Universidad de Piura, 2024-07) Ramos Saba, Sergio Manuel; Vásquez Díaz, Edilberto
    La presente tesis aborda el análisis de la distorsión armónica causada por cargas no lineales en entornos bancarios, evaluando su impacto en la calidad de la energía y proponiendo soluciones comerciales viables. El estudio se centra en la identificación de las principales fuentes de armónicos, su medición y análisis, así como en la evaluación de tecnologías disponibles para mitigar sus efectos negativos. En el capítulo 1, se describe la distribución típica de una oficina bancaria y los sistemas comunes que la componen, destacando los equipos que generan armónicos. En el capítulo 2, se presentan los resultados de las mediciones realizadas, se analiza la predominancia de los armónicos de corriente y se evalúan diversas soluciones comerciales para su mitigación. El estudio busca contribuir al conocimiento y práctica en el campo de la calidad de la energía, proporcionando soluciones prácticas para abordar la distorsión armónica en entornos bancarios y mejorar la fiabilidad del suministro eléctrico. Se recomienda realizar estudios adicionales para evaluar el impacto a largo plazo de las soluciones implementadas y explorar nuevas tecnologías de mitigación de armónicos.
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    Evaluación de las estrategias actuales de mantenimiento, mediante indicadores de calidad de suministro, en alimentadores de distribución eléctrica de la provincia de Piura
    (Universidad de Piura, 2024-07) Cancino Farfán, Diego; Risco Ramos, Redy
    El objetivo de la tesis es evaluar el impacto de las estrategias de mantenimiento actuales mediante indicadores de calidad de suministro en alimentadores de media tensión en la provincia de Piura. Con este fin, se implementó una metodología cuantitativa que comenzó con la recolección de datos sobre los diferentes tipos de mantenimientos ejecutados y las interrupciones del servicio eléctrico en los alimentadores de Electronoroeste S.A. en la zona de concesión de Piura durante el período 2022-2023. Después del tratamiento y análisis de datos se evidenció una reducción en los indicadores de duración y frecuencia de interrupción promedio: SAIDI y SAIFI, por sus siglas en inglés, debido a un incremento en la inversión en mantenimientos correctivos y a un aumento en los trabajos de mantenimiento preventivo y predictivo en el año 2023 en comparación con 2022, específicamente en los alimentadores considerados críticos ante una interrupción que afecte al 5% de la carga del sistema eléctrico. Por lo tanto, en esta tesis se reveló cómo la inversión en la mejora de la cantidad y calidad de las estrategias de mantenimiento aplicadas en los alimentadores impactó en el cambio de los indicadores de calidad de suministro del año 2023 respecto al 2022.
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    Diseño de una subestación eléctrica de media a baja tensión para un data center
    (Universidad de Piura, 2024-07) Mena Espinoza, Rafael Fernando; Vásquez Díaz, Edilberto
    La tesis tiene como objetivo realizar los cálculos, la selección de componentes y el diseño de una subestación eléctrica de media a baja tensión para un centro de datos en el distrito de El Agustino, en Lima. La relevancia de este estudio radica en el empleo de nuevas tecnologías, como las celdas modulares de media tensión, y en la aplicación de los conocimientos adquiridos en las asignaturas de la rama eléctrica cursadas durante la carrera universitaria. En el primer capítulo se desarrolla el marco teórico, donde se detallan todas las partes de una subestación eléctrica de media y baja tensión, así como las fórmulas que se utilizarán en el trabajo. En el segundo capítulo se llevan a cabo los cálculos necesarios y se procede a la selección de componentes, incluyendo el transformador, las celdas de media tensión, los conductores y los componentes de protección. Se concluye que la correcta selección de los componentes de protección nos permitirá contar con más seguridad tanto para los componentes eléctricos como para los operadores. Los seccionadores contaran con 3 posiciones, abierto, cerrado y a tierra. La posición tierra nos permitirá cortocircuitar a tierra sin necesidad de abrir la carcasa protectora de la celda modular pudiendo así descarga de la subestación para poder realizar trabajos de manteniendo o algún cambio que requiera y cumpliendo también una de las 5 reglas de oro. El interruptor de potencia de media tensión es dimensionado con los parámetros nominales, corrientes nominales y de choque.
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    Metodología para el diseño de un sistema de utilización aéreo en media tensión 13.8-22.9 kV
    (Universidad de Piura, 2024-01) Castro Velásquez, Manuel Jesús; Vásquez Díaz, Edilberto
    El presente trabajo presenta los criterios básicos para la elaboración de un expediente técnico para un sistema de utilización en media tensión, el cual sirve como guía para cualquier profesional que quiera incursionar en este rubro. Se muestra un diagrama de flujo que sin transgredir la normativa se presenta de forma óptima para la disminución de plazos administrativos entre el cliente y la concesionaria de energía eléctrica a fin de tener el expediente técnico aprobado en el menor tiempo posible. Y al mismo tiempo se presenta la estructuración de una metodología capaz de lograr un expediente técnico de calidad y lograr la aprobación técnica de la concesionaria para la ejecución de obra, posterior. Asimismo, se aclara las partes relevantes que deben incluirse en la presentación de un expediente técnico y estudios complementarios que solicita la concesionaria, ayudándonos de la ejemplificación de un caso se estudió real. La guía expuesta deberá realizarse por profesionales en la materia, por lo que se incluye en este trabajo el expediente técnico completo realizado y utilizado como caso de estudio, el mismo que fue aprobado por la concesionaria de energía eléctrica de acuerdo a la normativa nacional. Recordar que la selección de materiales y equipos está basada en las consideraciones que tiene la concesionaria expuesta en la factibilidad de suministro y el criterio técnico del proyectista.
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    Protocolo de mantenimiento para transformadores de potencia en operaciones mineras
    (Universidad de Piura, 2024-01) Medina Polo, Omar; Fiestas Chévez, José
    La investigación desarrolla un protocolo integral para el mantenimiento de transformadores de potencia en el sector minero que incorpora diversas técnicas de diagnóstico y adopta recomendaciones de normas reconocidas, como el grupo C57 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y el Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas (CIGRE). Este protocolo tiene como objetivo principal la estandarización y optimización de las labores de mantenimiento de transformadores en la industria minera. La propuesta de protocolo de este trabajo se establece en base al modelo de gestión presentado por Viveros, Stegmaier, Kristjanpoller, Barbera y Crespo. Se inicia con el análisis de criticidad para determinar la importancia que tiene los equipos y componentes en el sistema de producción, permitiendo así programar las tareas de mantenimiento de forma más eficiente. Esta metodología contribuye a mejorar la gestión de recursos y reduce la posibilidad de fallos inesperados en el sistema, los cuales podrían acarrear consecuencias costosas en términos de reparaciones y paradas de producción no planificadas. Adicionalmente, el protocolo proporciona estrategias de mantenimiento de fácil implementación para el personal del área de mantenimiento, otorgándoles la capacidad de mejorar la confiabilidad de sus transformadores y la eficiencia de sus actividades operativas.
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    Diseño de una solución basada en IoT para la integración de medidas eléctricas en tablero de distribución de BT en Edificio Confucio UDEP
    (Universidad de Piura, 2024-02) Trauco Trelles, Miguel Abraham; Vásquez Siancas, Williams Manuel; Fiestas Chévez, José
    El objetivo de la tesis es diseñar una solución basada en el Internet de las cosas (IoT) para la adquisición y monitoreo de datos eléctricos de un tablero de distribución eléctrica, en el rango de Baja Tensión, instalado en la Universidad de Piura. Esta propuesta surge debido a la importancia de asegurar la gestión y calidad de la energía eléctrica suministrada a diversos equipos, con este propósito, se plantea la integración de los parámetros eléctricos como un primer paso, permitiendo, en futuros proyectos, realizar análisis detallados de los datos que se observen en la red eléctrica. En primer lugar, se introducen los conceptos básicos necesarios para que el lector adquiera una idea general de lo que abarca el diseño e implementación de un sistema de adquisición y monitoreo de datos. Posterior a eso, se brinda información detallada acerca de los dispositivos de medición y control, específicamente acerca del PLC Click Koyo y el analizador de redes de la marca PILOT modelo PMAC 770, los cuales son utilizados en el presente trabajo de investigación. La integración completa del sistema se logró mediante la implementación de los protocolos Modbus RTU y TCP. El protocolo Modbus RTU, utilizando el estándar de comunicación RS-485, posibilita la conexión entre el medidor PMAC 770 y el PLC Click Koyo. Por otro lado, el protocolo Modbus TCP se empleó para establecer la conectividad entre el PLC y el servidor, siendo este último una laptop. En relación con la programación, se utilizó el software Click Programming v3.21 para desarrollar el código en lenguaje Ladder destinado a operar en el PLC y realizar el almacenamiento de datos. Una vez completado este paso, el servidor ejecuta Node-RED, un entorno de programación con la capacidad de conectar dispositivos IoT y crear nodos interconectados de diversos tipos. El propósito de esta configuración es posibilitar la visualización de los parámetros eléctricos seleccionados en la plataforma IoT Ubidots. Los resultados fueron exitosos, logrando obtener las gráficas de los parámetros eléctricos de interés en la plataforma IoT. Esto posibilita el estudio del comportamiento de la red, tanto desde el punto de vista del usuario como de la red, permitiendo optimizar su consumo, mejorar la calidad de energía eléctrica y reconocer datos atípicos asociados a irregularidades en el sistema eléctrico.