Sistemas de potencia de emergencia y su aplicación en el proyecto de un hospital

Abstract

Debido al uso tan generalizado de la energía eléctrica, existen hoy en día, edificios de toda índole que dependen totalmente de la continuidad de su servicio de potencia. Las experiencias a este respecto han hecho que los propietarios y usuarios de las oficinas, tiendas, instituciones, industrias y residencias, estén muy conscientes de la vital necesidad de tener una o más fuentes de energía eléctrica, disponibles para el caso de producirse una falla en el suministro público. Es decir, ya existe conciencia de las consecuencias del pánico que puede provocar un apagón, del costo de las maquinarias y equipos que se pueden malograr o quedar inservibles, de la mercadería que se puede perder en una tienda, de la producción dejada de realizar o estropeada por una falla en el suministro eléctrico. Se sabe inclusive, que hasta las más sofisticadas Interconexiones de los sistemas de potencia no son infalibles. Por lo tanto, ya no nos podemos preguntar si debemos o no tener un servicio de potencia de emergencia. Lo que debemos hacer es investigar y estudiar respeto a la tecnología usada para dar energía auxiliar o de emergencia. Es decir, el Ingeniero Electricista debe conocer las diversas técnicas de diseño e insta1ación, para poder evaluar cuidadosamente las ventajas y desventajas de los equipos y sistemas que se pueden plantear como solución a la casi Ilimitada variedad de situaciones que se presentan en el campo. Teniendo en cuenta este conocimiento de las situaciones de emergencia que se presentan» a veces con demasiada frecuencia, es que debemos estar siempre conscientes de la ayuda que debemos brindar a las autoridades competentes, para que se legisle obligando a considerar, tanto en los nuevos proyectos como en los edificios ya construidos, por lo menos instalaciones para iluminación de emergencia en todas - las edificaciones en que haya concurrencia de público en general. En esta tesis trato primero de hacer una clasificación, a modo de estudio de los sistemas eléctricos de potencia de emergencia que se usan actualmente y luego aplico uno de ellos, el que me parece más adecuado, en el desarrollo del proyecto eléctrico de un hospital de servicios generales. He escogido este tipo de edificio por tener una gran variedad de clases de cargas y frecuentes situaciones de emergencia médica, que, en un caso dado, podrán complicarse con una falla en el suministro público de energía eléctrica. Es debido a este tipo de emergencia, en que una falla en el suministro normal hace peligrar directamente la vida humana, que me parece que ya no se puede confiar solamente en la potencia auxiliar que puede brindar un grupo e1ectrógeno después de un tiempo, a veces demasiado largo, de haberse presentado una falla. Creo que en este caso es necesario usar un sistema de emergencia adicional, que, en forma simultánea con la falla, o una fracción de segundo después de ocurrida esta, empiece a entregar potencia, por lo manos a un grupo de circuitos muy escogidos, que sirvan para atender en forma ininterrumpida a los pacientes que realmente lo necesiten, continúen la iluminación de los lugares críticos y mantengan funcionando las comunicaciones. Este sistema adicional, debe poder servir para todos estos fines, mientras que se restablece el suministro normal o empieza a funcionar el grupo electrógeno. También debe poder entregar la potencia suficiente para efectuar las reparaciones del caso, que solucionen el problema, si esta es posible. El diseño del hospital se enfoca desde el punto de vista del cálculo de la potencia Instalada en él y de la máxima demanda que provoca en sus sistemas con suministro de emergencia máxima, emergencia simple y normal. Luego se aplica estos resultados en el diseño de cada uno de los elementos del Tablero General de Baja Tensión y de la Subestación. En el último capítulo se realiza el diseño de la Central Generadora de Potencia de Emergencia con sus dos fuentes de suministro independientes, es decir, el grupo electrógeno con su tablero de control, tanque de petróleo e Instalaciones, y el sistema de potencia Ininterrumpible, conocido por sus siglas en inglés: UPS (ininterrumpible power system), con todo su equipo necesario. Al final de este capítulo se da una idea de lo que costaría Instalar este sistema de potencia ininterrumpible en el Hospital de Juliaca, que es el que se proyecta, comparándosele con el costo total del hospital (sin equipamiento), con el costo total de las instalaciones eléctricas y con el costo del sistema de emergencia original (incluido el grupo electrógeno). Uno de los diseños básicos que se conciben para el sistema de potencia Ininterrumpible, es el sistema flotante de inversores que se aplica en la solución del proyecto eléctrico del hospital. En el desarrollo del proyecto, doy especial, énfasis al capítulo en que se hace el cálculo y división de la carga eléctrica del hospital, pues es de suma importancia clasificar los circuitos de acuerdo con él tiene que pue den permanecer sin energía eléctrica, sin poner en peligro la vida humana, o sin que impidan la ejecución de un plan que dé solución a una situación de emergencia. Es justamente debido a la importancia que tiene el realizar la división de la carga de acuerdo con situaciones reales, que la clasificación de los circuitos en tres niveles de prioridad de potencia debe de hacerla el Ingeniero Electricista con el asesoramiento de especialistas en la materia. El proyecto original de Instalaciones Eléctricas del Hospital de Juliaca fue desarrollado por el Ing. Hugo Loureiro H. El propietario de la obra, actualmente en construcción, es el Ministerio de Salud. Se agradece a ambos el haberme permitido usar este hospital como ejemplo para, basado en el proyecto real, dar una solución al sistema de potencia de emergencia, distinta de la original. Especial es el agradecimiento hacia el Ing. Loureiro, pues además de haberme brindado todas las facilidades necesarias para realizar el trabajo, su asesoría tan gentil, me ha sido de inestimable valor.