INFORME DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA-IZTAPALAPA (No. UAM-MX-018)

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2 Casa abierta al tiempo Universidad Autónoma Metropolitana INFORME DEL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA-IZTAPALAPA (No. UAM-MX-018) FECHA DE LA ASESORÍA: Marzo de 2012 LOCALIZACIÓN: Iztapalapa, D.F. PRODUCTOS PRINCIPALES: Centro educativo FECHA DEL INFORME: Octubre 1, 2012 Dr. Juan José Ambriz García Dr. Hernando Romero Paredes Rubio Área de Ingeniería en Recursos Energéticos Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica Colaboradores Mariana Adglae Almaraz Muñoz Andrés Salazar Texco Estudiantes de Ingeniería en Energía UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA Iztapalapa, México, D.F. Tel /04 ii

3 CONTENIDO 1. OBJETIVOS 1 2. ANTECEDENTES 1 3. TARIFA CONTRATADA ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN HISTORICA DEL CONSUMO DE ENERGIA ELÉCTRICA EN UAM-I Consumo de energía eléctrica promedio por ciclo de facturación Consumo de energía eléctrica promedio diario Evolución de la demanda máxima de energía eléctrica Evolución de la demanda máxima horaria de energía eléctrica durante Evolución de la demanda media y factor de carga durante Evolución del factor de potencia durante Pagos por concepto de energía eléctrica en UAM-I, DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES Edificaciones Descripción de la red de distribución de energía eléctrica MEDICIÓN DE LOS PRINCIPALES PARÁMETROS ELÉCTRICOS EN LAS SUBESTACIONES Metodología seguida Descarga de los datos obtenidos ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LOS PRINCIPALES PARÁMETROS ELÉCTRICOS EN LOS TRANSFORMADORES Aspectos Generales Transformador TBT-P-01, Edificio I Transformador TBT-P-02, Edificio AI Transformador TBT-P-03, Edificio T Transformador TBT-P-04, Edificio AT Transformador TBT-P-05, Edificio U (PP) Transformador TBT-P-06, Edificio W Transformador TBT-P-07, Edificio S Transformador TBT-P-08, Edifico Q-R Transformador TBT-P-09, Edificio AS Transformador TBT-P-10, Edificio AA Transformador TBT-P-11, Edificio A Transformador TBT-P-12, Edificios H, C y D Transformador TBT-P-13, Edificios B, L, P y G Transformador TBT-P-14, Edificio M y Actividades Deportivas Transformado TBT-P-15, Edificios E-F. 68 Gráficas de las variables ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES DE LOS PRINCIPALES PARAMETROS ELÉCTRICOS EN LA UAM-I Consumo de Energía Demanda de energía Capacidad empleada de los transformadores. 115 iii

4 8.4. Variación y desbalance de voltaje Desbalance de corriente Factor de Potencia. 119 REFERENCIAS. 120 ANEXO 1. VARIABLES ELÉCTRICAS DE LOS RECIBOS DE FACTURACIÓN DE LA UAM-I. 121 ANEXO 2. VARIABLES ELÉCTRICAS MEDIDAS POR TRANSFORMADOR. ARCHIVOS ELECTRÓNICOS EXTENSIÓN.qrn. 130 ANEXO 3. ARCHIVOS ELECTRÓNICOS CON LAS VARIABLES ELÉCTRICAS MEDIDAS POR TRANSFORMADOR. EXTENSIÓN.xls. 130 iv

5 1. OBJETIVOS 1. Realizar el diagnóstico energético eléctrico a las instalaciones del campus de la Universidad Autónoma Metropolitana, unidad Iztapalapa, UAM-I. 2. Conocer, investigar y evaluar la situación energética de los equipos y sistemas de iluminación. 3. Proponer las medidas para mejorar la eficiencia en el uso de la electricidad. 4. Evaluar económicamente las medidas propuestas. 2. ANTECEDENTES Desde su fundación en el año de 1974, la unidad Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana ha tenido distintos contratos de tarifa eléctrica. Al inicio de su operación el contrato se hizo en la Tarifa 8 con la empresa Compañía de Luz y Fuerza del Centro, S. A. La energía eléctrica se recibía en una sola acometida en media tensión (23,000 V), en una subestación principal. La carga o demanda contratada era de 880 kw. En este esquema tarifario se cobran 3 conceptos: energía consumida, demanda máxima medida y factor de potencia. En el caso de la energía consumida, la cual se mide en kwh, el precio es el mismo, independientemente de la hora y el día en que se emplee. La demanda máxima medida es el valor máximo de la demanda instantánea de electricidad registrada en períodos de 15 minutos y se mide en kw. El factor de potencia (FP), refleja la cantidad de energía reactiva requerida por los equipos presentes. Con este esquema tarifario se cobra tanto la energía consumida como la manera en que ésta se consume. En el año de 1992, el Gobierno Federal derogó el esquema de tarifas vigente e implantó uno nuevo. La Tarifa 8 dio origen a la Tarifa OM, que significa Ordinaria en Media Tensión, además, la empresa suministradora también cambió su denominación a Luz y Fuerza del Centro. La forma de cobro en T-OM es similar a la T-8. A partir del año de 1996, con motivo de los requerimientos establecidos en el esquema tarifario, fue necesario realizar otro cambio de tarifa y migrar a la Tarifa HM, tarifa horaria en media tensión. Esta tarifa es notoriamente diferente de las anteriores ya que si bien conserva los tres conceptos de pago, ahora el costo depende de la hora del día y de la época del año, es decir, el precio de la energía no es el mismo y es función de la hora en que se use la energía eléctrica; se definen así los períodos de base, intermedia y punta. Más adelante se describirá ampliamente esta tarifa dado que es la que actualmente se emplea. A lo largo de estos años se han realizado varios estudios del consumo de energía en las instalaciones de la UAM-I. El primero del que se tiene información data de diciembre de 1988, cuando se hizo el análisis del consumo de energía eléctrica en la unidad (Ambriz et al, 1988), tomando en consideración los datos de la facturación de enero de 1986 a septiembre de En ese período el promedio mensual de consumo de electricidad osciló entre 314,000 y 343,000 kwh/mes, notándose un ligero incremento año con año (Figura 1). La demanda máxima promedio osciló entre 960 y 1,160 kw (Figura 2), con factores de carga de entre 40 y 50%. El factor de potencia presentaba valores muy buenos superiores al 92%, lo cual es adecuado (figura 3). En este estudio se concluyó que el alumbrado contribuía con aproximadamente el 70% del consumo de electricidad, por lo que era el principal nicho de oportunidad para incrementar la eficiencia energética. 1

6 Energía [kwh] Figura 1. Evolución del consumo de energía eléctrica total promedio mensual de la UAM-I de 1986 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 700, , , , , , , AÑOS 2

7 DEMANDA [kw] Figura 2. Evolución de la demanda máxima medida promedio mensual de la UAM-I de 1986 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación AÑOS 3

8 FACTOR DE POTENCIA [%] Figura 3. Evolución del factor de potencia promedio mensual de la UAM-I de 1986 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación AÑOS 4

9 En el año de 1991, se realizó una campaña para involucrar a la comunidad universitaria de la UAM-I en actividades de ahorro y uso eficiente de la energía, bajo el nombre de ENER-UAMI (Órgano informativo, 1991). El objetivo del programa era incrementar la eficiencia del uso de las energías térmica y eléctrica en las instalaciones de la unidad académica, mediante su involucramiento. Se diseñó una imagen para el programa, así como folletos y anuncios. En cada aula se colocó un letrero con la leyenda si no me usas apágame. En la parte de diagnóstico, con la colaboración de estudiantes de ingeniería en energía se realizó la actualización del análisis del consumo de energía eléctrica (Álvarez y Granados, 1992). Se revisaron los datos energéticos correspondientes al período enero de 1990 a agosto de El promedio mensual de consumo de energía eléctrica en estos años fue de 379,000 kwh/mes en 1990 y 394,500 kwh/mes durante 1991 (Figura 1). Se observa un crecimiento en sólo 2 años de más del 20%, lo cual refleja el incremento de las actividades en la Institución. Por el lado de la demanda máxima, el valor promedio creció a 1,091 kw que es ligeramente superior al del período anterior (Figura 2). El factor de potencia se mantuvo en condiciones adecuadas superiores al 94% (Figura 3). En este trabajo se hizo el análisis del sistema interno de distribución de energía eléctrica. En la subestación principal, la acometida a 23 kv, se reduce a 6 kv. Desde aquí se alimentan dos anillos a 6 kv, denominados norte y sur, respectivamente. Estos anillos están conectados a transformadores para alimentar los edificios. Finalmente, en cada transformador, se baja el voltaje a 127, 220 y 400 V. Se realizaron mediciones de las principales variables eléctricas en cada transformador; y entre los resultados sobresale que la importancia relativa de la demanda de electricidad por edificios es la siguiente: A (266 kw), L (198 kw), S (183 kw), R (119 kw), T (90 kw) y Q (85 kw). Finalmente se realizó una estimación de los principales equipos en uso y se generaron alternativas de ahorro de energía para los sistemas de iluminación, como la instalación de interruptores en cada aula y pasillo y apagar las zonas que no se requieren. Para los años de , el consumo promedio mensual de energía eléctrica ya había ascendido a más de 537,000 kwh al mes en promedio (Figura 1), es decir, más del 34% con relación al período , lo cual representó un crecimiento anual de alrededor del 8%, y muestra el gran dinamismo de las actividades universitarias. Con relación a la demanda, también tuvo un incremento apreciable pues llegó a valores de kw en promedio mensual (Figura 2), valores superiores en 25% respecto del promedio en El factor de potencia disminuyó, si bien, en este período aún permaneció en valores adecuados superiores al 90% (Figura 3). Durante el año de 1995 se suscitó un problema de sobrecarga que dañó el transformador que alimentaba al edificio L y sala Cuicacalli, lo cual motivó la revisión de las instalaciones de la biblioteca. Se encontró que la principal carga era la iluminación pero que la ubicación de los gabinetes en relación con los anaqueles hacía que los niveles de luz fuesen insuficientes. En cooperación con una empresa privada se realizó el reemplazo y reubicación de luminarias, con lo cual se obtuvo un nivel adecuado de luz y se obtuvo un ahorro en el consumo de energía eléctrica del 33% en la biblioteca. Una vez que se estaba consciente de que el rubro de iluminación representa en las instalaciones de la UAM- I un porcentaje considerable del gasto eléctrico y de que las tecnologías instaladas eran de una tecnología antigua: lámparas fluorescentes T-12 con balastro ferromagnético, la Coordinación de Recursos Materiales decidió su substitución por lámparas y balastro con la tecnología más avanzada en ese entonces: lámparas fluorescentes T-8 con balastro electrónico y difusores de calidad, para que no se obscurecieran con el tiempo. El reemplazo se realizó paulatinamente en los distintos edificios hasta completar toda la Unidad, lo cual se tradujo en un ahorro considerable de energía. 5

10 En diciembre de 2002 se realizó otro estudio de diagnóstico energético a las instalaciones de la UAM-I (Torres y Heras, 2002). Primeramente se revisaron las facturaciones eléctricas correspondientes al período diciembre de 1999 a marzo de En este lapso ya se tenía un contrata en Tarifa HM, la cual, como se señaló es horaria. El valor promedio anual varió de 458,500 a 510,500 kwh/mes (Figura 1). Valores ligeramente inferiores a los observados en 1996, pero que reflejan la estrategia institucional para realizar el reemplazo de los sistemas de iluminación en toda la unidad. Con relación a la demanda máxima medida, ésta alcanzó valores promedio que reflejan el decremento en este período pues inicia en 1390 kw en el año 2000 para terminar en 1226 kw en el 2002 (Figura 2), fruto de la misma estrategia reseñada. Por su parte, el factor de potencia continúo descendiendo paulatinamente y cayó por debajo del 90% (Figura 3), lo cual representó una penalización en la facturación pago. Entre otras causas este resultado se debió al envejecimiento del sistema de distribución interna de energía eléctrica. En ese estudio de diagnóstico se midieron las variables eléctricas de todos los transformadores y se determinó la contribución a la demanda y el consumo de cada uno de los edificios del campus, tanto en horarios de máxima actividad (diurnos), como de mínima (nocturno y fines de semana). La contribución a la demanda máxima de los edificios en orden descendente es: S (187 kw), L (143 kw), T (125 kw), A (113 kw), Laboratorio central y W (90 kw c/u), R (76 kw), AT (79 kw), H (64 kw) y Q (62 kw). En los primeros meses del año de 2006, la antigüedad y obsolescencia de la red eléctrica, así como del sistema de protección y tierras tuvo como consecuencia que se dañaran los transformadores del medidor de Luz y Fuerza del Centro, por lo que la Universidad se quedó sin medición. Posteriormente, LyFC los substituyó pero volvieron a dañarse. Esto llevó a los directivos de la UAM-I a autorizar la realización de un gran proyecto de inversión para reemplazar todo el sistema de distribución al interior de la Unidad, recurriendo a las tecnologías más modernas disponibles, lo cual se realizó en el segundo semestre de Cabe destacar que durante todo el período que reseñado, LyFC siguió cobrando puntualmente la energía eléctrica, pero con valores estimados ante la falta de medición. Para esto se hace un promedio de la información que consta en sus archivos y con base en eso se elabora la facturación. Hubo otra situación de carácter externo que complicó aún más el cobro, dado que en el mes de octubre del 2009, el Gobierno Federal determinó la extinción de Luz y Fuerza del Centro, con lo cual hubo un cierto período en el que se suspendió la emisión de recibos. Fue hasta que la Comisión Federal de Electricidad (CFE), tomó el relevo, que se volvieron a emitir los recibos, no obstante, al no haber un medidor instalado, los cobros se basaron en los datos estimados promedio históricos, que para entonces databan de antes del año Por otra parte, dentro del proyecto universitario hacia un Campus sostenible, los directivos de la UAM-I apoyaron la instalación de un sistema de generación fotovoltaica en la modalidad de sistema interconectado a la red. El sistema está ubicado en la azotea del edifico B y consta de 286 módulos de 210 W cada uno, más 21 inversores, para una capacidad total de 60 kw pico, el cual empezó a funcionar en octubre de 2009, no obstante, dados el carácter erróneo de los recibos eléctricos generados en ese período, no fue posible evaluar en ese momento su impacto en el consumo y la demanda. El 18 de mayo de 2010, la UAM-I hizo el pago de la ampliación de la demanda contratada, que de acuerdo con el presupuesto de la CFE presentado a la Universidad, el 13 de Abril del 2010, respaldaba una demanda de 2,600 kw y 2,889 kva, en vez de los 880 kw contratados originalmente y 920 kw reportados en recibos más recientes. Cabe señalar que el monto de esta ampliación de capacidad superó los 3.7 millones de pesos. En algún momento posterior al pago, CFE instaló el medidor de consumo de energía eléctrica A043989, que es el que actualmente se utiliza. Cabe señalar que el cobro no se interrumpió y que se siguió pagando conforme los recibos presentados por CFE. Además, dado que los consumos en kwh, la demanda máxima en KW y el factor de potencia ahora medidos por la empresa presentaban valores similares a los estimados, 6

11 todo estaba aparentemente en orden, si bien, no se debe perder de vista que los promedios correspondían a períodos relativamente antiguos. En la visita de verificación realizada por técnicos de CFE el 31 de Enero del 2011, ellos realizaron mediciones de comprobación y concluyeron que su base de datos tenía un error en la constante o factor de multiplicación, por lo que los valores de las variables energéticas eran erróneos, así como los montos calculados para el cobro, es decir, habían cobrado cantidades inferiores a las reales. De acuerdo con el Reglamento de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica, CFE puede exigir el pago retroactivo de los 2 años anteriores, sin importar quién es el responsable de dicho error. Por ello, esta empresa estimó sin mostrar sus resultados- y exigió el pago de las diferencias por un período retroactivo de 2 años. La cantidad superó los 15 millones de pesos y debe destacarse que es un error completamente atribuible a la empresa suministradora y no a la Universidad quien siempre pagó lo facturado. Esta lamentable situación definitivamente tuvo un elevado impacto en el presupuesto universitario, por lo que en este informe se hace un nuevo análisis del consumo de energía eléctrica con el objetivo central de evaluar alternativas que permitan su uso eficiente y disminuir el consumo y el pago por este servicio. Entonces, se considera que los datos reportados en los recibos a partir de febrero de 2011 ya son los correctos. El consumo promedio de energía asciende a alrededor de 600,000 kwh/mes (Figura 1), la demanda a 1,337 (Figura 2) y el FP de nuevo está en valores superiores al 92% (Figura 3). En los capítulos siguientes se hará un análisis más preciso de estos comportamientos. 3. TARIFA CONTRATADA VIGENTE. En la actualidad, la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Iztapalapa cuenta con un contrato de suministro eléctrico en la tarifa HM (Horaria Media Tensión). Esta tarifa se aplica a los servicios generales en media tensión, con demanda de 100 kw o más. Las características principales de la Tarifa HM es que es horaria y regional, lo que significa que la energía se cobra dependiendo de la hora en que se ocupe y el precio del kwh es función de la hora del día en que es consumido en los períodos de base, punta e intermedio (Cuadro 1). La demanda máxima se mide en cada período horario y se usa para calcular la demanda facturable, que es la que se cobra. El Distrito Federal está en la denominada Región Central. Cuadro 1. Distribución de horas de base, intermedio y punta en el año para la Región Central. Del primer domingo de abril al sábado anterior al último domingo de octubre Día de la semana Base Intermedio Punta lunes a viernes 0:00-6:00 6:00-20:00 22:00-24:00 20:00-22:00 sábado 0:00-7:00 7:00-24:00 domingo y festivo 0:00-19:00 19:00-24:00 Del último domingo de octubre al sábado anterior al primer domingo de abril Día de la semana Base Intermedio Punta lunes a viernes 0:00-6:00 6:00-18:00 22:00-24:00 18:00-22:00 sábado 0:00-8:00 8:00-19:00 21:00-24:00 19:00-21:00 domingo y festivo 0:00-18:00 18:00-24:00 7

12 Las demandas máximas medidas en los distintos periodos se determinan mensualmente por medio de instrumentos de medición, que indican la demanda máxima en kw, durante cualquier intervalo de 15 minutos del periodo en el cual el consumo de energía eléctrica sea mayor que en cualquier otro intervalo de 15 minutos en el periodo correspondiente. El cobro por este rubro sirve para compensar la utilidad del capital invertido en las plantas generadoras y los costos de operación de la reserva. Aunque se miden las demandas máximas en cada uno de los períodos horarios: base, intermedia y punta, el cobro se realiza por cada kw denominado de demanda facturable, de acuerdo con la expresión: DF = DP + FRI max (DI - DP,0) + FRB max (DB - DPI,0) Donde: DP es la demanda máxima medida en el periodo de punta DI es la demanda máxima medida en el periodo intermedio DB es la demanda máxima medida en el periodo de base DPI es la demanda máxima medida en los periodos de punta e intermedio FRI, FRB, constantes para cada Región Tarifaria En la fórmula que definen la demanda facturable, el símbolo "max" significa máximo, es decir, que cuando la diferencia de demandas entre paréntesis es negativa, ésta toma el valor cero. Para la Región Central: FRI = y FBR = El factor de potencia se define como el coseno del ángulo cuya tangente es la relación de los kvarh a los kwh y se emplea para saber qué tanto uso de energía reactiva hay en una instalación. FP = cosf = Potenciaactiva[kW] Potenciaaparente[kVA] FP = kwh kwh 2 + kvarh 2 De acuerdo con la tarifa, el usuario procurará mantener un factor de potencia (FP) tan aproximado a 100% como le sea posible, pero en el caso de que su factor de potencia durante cualquier periodo de facturación tenga un promedio menor de 90% atrasado, el suministrador tendrá derecho a cobrar al usuario la cantidad que resulte de aplicar al monto de la facturación el porcentaje de recargo que se determine (Cuadro 2). En el caso de que el factor de potencia tenga un valor igual o superior de 90%, el suministrador tendrá la obligación de bonificar al usuario la cantidad que resulte de aplicar a la factura el porcentaje de bonificación (Cuadro 2). 8

13 Cuadro 2. Fórmulas para el cálculo de penalización o bonificación por factor de potencia Condición F.P < 90 F. P > 90 Penalización (%) = Bonificación (%) = Los valores resultantes de la aplicación de estas fórmulas se redondearán a un solo decimal, según sea o no menor que 5 el segundo decimal. En ningún caso se aplicarán porcentajes de recargo superiores a 120%, ni porcentajes de bonificación superiores a 2.5%. En resumen, los cargos a cobrar en un recibo de energía eléctrica conectado en Tarifa HM involucran los conceptos siguientes: Energía de base. Es la energía consumida durante el periodo de base, (kwh B ). Energía en intermedio. Es la energía consumida durante el periodo intermedio, (kwh I ). Energía de punta. Es la energía utilizada durante el periodo de punta, (kwh P ). Demanda facturable, (kw F ). Cargo o bonificación por factor de potencia. Impuesto al valor agregado. Los costos pare el período que se analiza en el presente informe son los siguientes (Cuadro 3): Cuadro 3. Tarifas vigentes para la tarifa HM, Región Central. Fuente: CFE ( Ene-11 Feb-11 Mar-11 Abr-11 May-11 Jun-11 Jul-11 Ago-11 Demanda Facturable ($/kw) Energía Punta ($/kwh) Energía Intermedia ($/kwh) Energía Base ($/kwh) Sep-11 Oct-11 Nov-11 Dic-11 Ene-12 Feb-12 Mar-12 Abr-12 Demanda Facturable ($/kw) Energía Punta ($/kwh) Energía Intermedia ($/kwh) Energía Base ($/kwh)

14 4. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN HISTORICA DEL CONSUMO DE ENERGIA ELÉCTRICA EN UAM-I. Para este análisis se hizo un resumen de las variables energéticas extraídas de los recibos de facturación para un periodo amplio del cual se tenían copias de los recibos que va de diciembre de 1985 a febrero de 2012 (Anexo 1). Desafortunadamente, se carece de varios recibos, inclusive en años completos, si bien, los comportamientos generales y tendencias sí se pueden analizar. Además, conviene recordar que los correspondientes a los años se elaboraron con base en información de promedios históricos o con un medidor cuyo coeficiente no fue correcto, por lo que los valores numéricos se deben descartar. De esta manera los valores representativos de la situación actual son los del período febrero 2011 a febrero de Consumo de energía eléctrica promedio por ciclo de facturación. En las tarifas industriales 8, después OM y ahora HM, los recibos por consumo de energía eléctrica se emiten con una periodicidad mensual, si bien, no necesariamente se ajusta a un mes-calendario; un recibo puede abarcar entre 28 y 33 días en promedio. Por ello, en primer término se hace un análisis del consumo de energía eléctrica promedio por ciclo de facturación o mensual total. Este análisis permite comparar el consumo total de energía expresado en kwh/mes a lo largo de los años , ya que como se mencionó en los Antecedentes, la Universidad ha transitado por distintos tipos de tarifas y en las tarifas 8 y OM sólo se dispone del consumo total de energía mensual, mientras que en la tarifa horaria HM se tienen datos por cada uno de los períodos de consumo: base, intermedio y punta, que se examinarán posteriormente. En el período diciembre de 1985 a septiembre de 1988, el promedio mensual de consumo para cada año fue de 314,227, 333,500 y 343,143 kwh/mes para los años de 1986, 1987 y 1988, respectivamente (Figura 1, Cuadros A-1 a A-3), si bien se tuvieron cotas inferiores del orden de 200,000 kwh/mes en diciembre y agosto y cotas superiores de aproximadamente 400,000 kwh/mes (Figura 4). En el período comprendido entre noviembre de 1989 y julio de 1991, el promedio mensual de consumo ascendió a 378,900 kwh/mes en 1990 y 394,500 kwh/mes en 1991 (Figura 1, Cuadros A-5 y A-6). Se observa un ritmo de crecimiento en el consumo del orden de 8% anual, acorde con el incremento de las actividades docentes en la Institución. El consumo mensual de energía se mantuvo entre valores relativamente constantes entre 326,000 y 424,000 kwh/mes (Figura 5.) Cuatro años después, el consumo promedio mensual de energía ya había ascendido a más de 537,500 kwh al mes en promedio en 1995 (Figura 1, Cuadro A-6), es decir, más del 36% con relación al período , lo cual representó un crecimiento anual superior al 8%, lo cual muestra el gran dinamismo de las actividades universitarias. En el año de 1996 se cambió a tarifa horaria si bien el consumo promedio mensual fue ligeramente inferior, con un promedio de 516,639 kwh/mes (Figura 1, Cuadro A-7). El año de 1995 presentó oscilaciones muy notorias con consumos mínimos mensuales de 400,000 kwh/mes y máximos de 662,000 kwh/mes (Figura 6). 10

15 kwh/mes kwh/mes Figura 4. Evolución del consumo de energía eléctrica promedio mensual de la UAM-I de 1986 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 450, , , , , , , ,000 50, Prom. Ciclo de Facturación Figura 5. Evolución del consumo de energía eléctrica promedio mensual de la UAM-I de 1990 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 450, , , , , , , ,000 50, Prom. Ciclo de Facturación 11

16 kwh/mes Figura 6. Evolución del consumo de energía eléctrica promedio mensual de la UAM-I de 1995 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 700, , , , , , , Prom. Ciclo de Facturación Durante los meses comprendidos entre diciembre de 1999 y diciembre de 2002, el valor promedio anual fue respectivamente de 510,455, 458,500 y 445,133 kwh/mes en los años de 2000 a 2002 (Figura 1, Cuadros A- 8 a A-10). Estos promedios son ligeramente inferiores a los observados en 1996, pero demuestran que la estrategia institucional adoptada para realizar el reemplazo de los sistemas de iluminación en toda la unidad tuvo un impacto significativo. Asimismo, es posible observar que se tienen valores tan bajos como 358,000 kwh/mes en enero y tan elevados como 620,000 kwh/mes en febrero de 2001 (Figura 7). En este lapso ya se estaba contratado en tarifa horaria, por lo que destaca el consumo de energía en horas de período intermedio representa del 61.5 al 66.7% del total, mientras que en las horas base se consume entre 22.5 y 25.1% del total y en punta del 10.3 al 13.3% del total (Cuadros A-8 a A-10). No se debe perder de vista que el consumo en horario punta representaba en ese época un costo unitario superior por un factor de 3 del consumo en período de base, es decir, consumir electricidad en horas pico representaba el triple del costo que en horario base. 12

17 kwh/mes Figura 7. Evolución del consumo de energía eléctrica promedio mensual de la UAM-I de 2000 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 700, , , , , , , Prom. Ciclo de Facturación Como se señaló en el apartado de Antecedentes, en los primeros meses del año de 2006, se dañó el medidor de consumo instalado por LyFC debido a la antigüedad y obsolescencia de la red eléctrica y a problemas con los sistemas de protección y puesta a tierra. No obstante, la empresa siguió elaborando recibos y cobrando el servicio de energía eléctrica, pero con valores estimados ante la falta de medición. Para esto se hace un promedio de la información que consta en sus archivos y con base en él se elabora la facturación. En octubre del 2009, el Gobierno Federal decretó la desaparición de Luz y Fuerza del Centro, con lo cual hubo un cierto período en el que se suspendió la emisión de recibos. Fue hasta que la Comisión Federal de Electricidad (CFE), tomó el relevo, que se volvieron a emitir, sin embargo, al no disponer de medidor instalado, los cobros se basaron en los datos estimados promedio históricos, que para entonces databan de antes del año Por lo anterior, los datos disponibles que corresponden a los años de 2008 a 2010 no reflejan una medición real y no pueden ser tomados como indicadores del consumo de electricidad (Figura 1, Cuadros A-13 a A-15). En mayo de 2010, la UAM-I hizo el pago de la ampliación de la demanda contratada y volvió a solicitar la instalación de un medidor. En algún momento posterior al pago, CFE instaló el medidor de consumo de energía eléctrica A No obstante, la instalación del nuevo medidor no garantizó que las variables reportadas fueran correctas, ya que por un error atribuible a sus técnicos, éstos capturaron un valor equivocado de la constante o factor de multiplicación, lo cual hizo que manejaran datos inferiores a los reales. Por ello, los datos correspondientes al año de 2010 y enero de 2011, no son correctos y no es posible inferir comportamientos válidos de ellos en cuanto al consumo de electricidad (Figura 1, Cuadros A-15 y A- 16). Entonces, se considera que los datos reportados en los recibos a partir de febrero de 2011 son los correctos. El consumo promedio de energía en ese año es cercano a 608,000 kwh/mes, y en los dos meses iniciales de 13

18 kwh/mes 2012 el promedio es de 591,720 kwh/mes (Figura 1, Cuadros A-16 y A-17). De febrero de 2011 a febrero de 2012, el consumo mensual ha oscilado de un mínimo de 520,000 kwh/mes en agosto y diciembre a un máximo de 675,450 kwh/mes en junio (Figura 8). Figura 8. Evolución del consumo de energía eléctrica promedio mensual de la UAM-I de 2008 a (Nota: los valores de 2008 a 2010 son estimados o medidos erróneamente) Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 800, , , , , , , , Prom. Ciclo de Facturación Se puede observar que el mayor consumo de energía eléctrica se presenta en el período denominado intermedio con un porcentaje de 63%, al cual le sigue en base el 28% y finalmente el punta con casi 9% (Figura 9). Asimismo, se aprecia que el consumo en horario punta disminuye en los meses de abril a octubre (Figura 10), lo cual coincide con el calendario establecido para esta tarifa en la Región Central (Cuadro 1), ya que el número de horas punta se reduce a 2 en días hábiles, mientras que en el resto del año son 4 en días hábiles y 2 en sábado. Esto tiene impacto en los costos como ser verá más adelante, ya que el consumo en horario punta representa un costo unitario del doble en comparación con el horario base y 60% superior con relación al horario intermedio. 14

19 kwh/mes Figura 9. Evolución del consumo de energía eléctrica por período de la UAM-I de 2011 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 100% 80% 60% Punta Intermedio Base 40% 20% 0% Ciclo de Facturación Figura 10. Evolución del consumo de energía eléctrica por período de la UAM-I de 2011 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 800, , , , ,000 Base Intermedio Punta Total 300, , , Ciclo de Facturación

20 kwh/día (promedio anual) 4.2. Consumo de energía eléctrica promedio diario. Para hacer un análisis más preciso de la evolución del consumo de energía eléctrica durante los años , se calculó el número de días correspondiente a cada recibo de facturación y se obtuvo el consumo promedio diario para todo el año (Figura 11). Si no se toman en cuenta los datos correspondientes al período ya que no se facturó correctamente, se observa que el comportamiento es similar al consumo mensual analizado en el inciso anterior. Se ve un crecimiento sostenido de aproximadamente 6 % anual desde 1986 hasta 1995; a partir de ese año desciende ligeramente y se estabiliza en el período Finalmente, en los años el consumo diario es aproximadamente 20% más elevado que en 2004, lo que significa un crecimiento anual promedio de alrededor del 3%, sensiblemente menor al observado en la década de Figura 11. Evolución del consumo de energía eléctrica diario en promedio anual de la UAM-I de 1986 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 25,000 20,000 18,866 18,847 19,742 17,609 16,655 16,746 16,029 15,000 13,462 15,102 14,880 11,054 12,508 10,479 10,000 5, ,351 11, Año ,529 4,

21 4.3. Evolución de la demanda máxima de energía eléctrica. El segundo rubro que tiene impacto en el pago por el servicio de energía eléctrica en las instalaciones de la Universidad se denomina demanda máxima. Se entiende por demanda máxima el valor máximo de la demanda media en cualquier intervalo de 15 minutos, en el cual es consumo sea mayor que en cualquier otro período similar para cada período de facturación y se determina directamente en el medidor instalado por la empresa suministradora; se mide en kw enteros, es decir, sin decimales. Como se indicó en el apartado de antecedentes la UAM-I ha estado contratada en el pasado en la Tarifa 8 y en la OM; en éstas la demanda máxima es el máximo valor medido durante el período de facturación conforme la definición anterior. En la actualidad y a partir del año de 1996, se tiene un contrato en la Tarifa HM (Horaria Media Tensión). En esta tarifa, los instrumentos de medición censan y registran el valor de la demanda máxima para los períodos de base, punta e intermedio, de acuerdo con los horarios y época del año (Cuadro 1). Sin embargo, para el pago se calcula la denominada demanda facturable que contempla los valores de cada período conforme la siguiente fórmula: DF = DP + FRI max (DI - DP,0) + FRB max (DB - DPI,0) Donde: DP es la demanda máxima medida en el periodo de punta DI es la demanda máxima medida en el periodo intermedio DB es la demanda máxima medida en el periodo de base DPI es la demanda máxima medida en los periodos de punta e intermedio FRI, FRB, constantes para cada Región Tarifaria; para la Región Central: FRI = y FBR = En la fórmula que definen la demanda facturable, el símbolo "max" significa máximo, es decir, que cuando la diferencia de demandas entre paréntesis es negativa, ésta toma el valor cero. Para poder hacer una comparación en todo el intervalo de análisis entre los años 1986 y 2012, se tomará en primer lugar la demanda máxima de los años correspondientes a las tarifas 8 y OM (1986 a 1995), y el valor más elevado de la demanda máxima cuando se está en tarifa HM y que en todos los casos se ubica en el horario Intermedio (Figura 2). Otra manera de ver la demanda máxima es el valor instantáneo de todos los equipos y servicios que están encendidos simultáneamente, se puede observar que en los años de 1986 a 1991, la demanda máxima osciló entre 964 y 1091 kw mes, lo que significa que en 5 años la demanda aumentó en aproximadamente 9%. Cabe destacar que en esa época la UAM-I tenía un contrato con LyFC para abastecer un máximo de 880 kw, lo cual ubicaba a la Institución en falta. Hacia 1995, la demanda máxima ya había aumentado a 1358 kw, lo que representa un incremento de más del 24% en los 4 años siguientes, es decir, un poco menos del 3% anual. Esta situación refleja un claro aumento de los equipos que demanda este servicio por el dinamismo de las actividades universitarias. En los años 2001 a 2004, la demanda disminuyó un 6% con relación a 1995, probablemente como resultado de los esfuerzos para disminuir el consumo de energía eléctrica en la iluminación mediante el cambio tecnológico de lámparas T-12 con balastro ferromagnético a T-8 con balastro electrónico. Sin considerar los datos correspondientes a los años de 2008 a 2010 que como se ha señalado reiteradamente no son datos medidos confiables, se puede examinar el año de 2011 y lo que va de 2012, se 17

22 Demanda Máxima (kw) observa que la demanda máxima es ligeramente más elevada con 1337 kw en 2011 y 1287 kw en 2012, lo que representa un incremento de entre 3 y 7% pero 7 años. Es evidente que la infraestructura ha crecido en este lapso de manera importante, pero también es de notarse la incorporación de campo de generación fotovoltaico que puede aportar 60 kw y que la evolución tecnológica que ha llevado a equipos más eficientes, principalmente a nivel de computadoras (monitores) y portátiles cuyos consumos unitarios son notoriamente inferiores Evolución de la demanda máxima horaria de energía eléctrica durante El año de 2011 y lo que va de 2012 representan las características actuales del consumo y demanda de energía eléctrica. Como puede observarse, la mayor de las demanda máximas se presenta en el horario denominado intermedio, lo cual corresponde a las horas de mayor actividad en esta unidad académica (Figura 12). Los valores oscilan de un mínimo de 1191 kw en agosto de 2011, a un máximo de 1569 kw en mayo del mismo año. El promedio en intermedio durante este lapso es de 1287 kw. Figura 12. Evolución de la Demanda Máxima de la UAM-I de 2011 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 1,600 1,400 1,200 1, Base Intermedio Punta Facturable Promedio Ciclo de Facturación (mes) En el período denominado de punta, los valores son ligeramente menores, ya que van de un mínimo de 900 kw en agosto de 2011 a un máximo de 1248 en el mes de noviembre del mismo año, con un promedio en este lapso de 1136 kw. Cabe recordar que los horarios de punta son de 18 a 22 horas, de octubre a abril, y de 20 a 22 horas, de abril a octubre. Es importante vigilar la demanda en este período ya que afecta directamente el cálculo de la demanda facturable (ver ecuación), que es la que se paga (Figura 12). 18

23 Durante las horas denominadas de base se tiene una demanda máxima superior de 1257 y 1266 en febrero de 2011 y 2012, respectivamente. El valor más bajo corresponde al mes de enero con 732 kw. El promedio en el año fue de 969 kw Evolución de la demanda media y factor de carga durante La demanda media representa el valor promedio de la demanda de energía eléctrica que se tendría si el uso de la energía fuera constante durante todo el tiempo correspondiente al periodo de facturación. Es un valor teórico que representa el valor mínimo a pagar por concepto de demanda máxima, sin disminuir el consumo de energía eléctrica. Evidentemente, se toma como una referencia ideal, ya que no es posible trabajar de manera constante las 24 horas del día todos los días del ciclo de facturación, pero sí representa una aspiración para uniformar la demanda y, por ende, tener un menor costo. En las tarifa 8 y OM, como existe un solo horario, la demanda media se calcula por medio de la siguiente ecuación: Energía consumida en ciclo defacturación [ kwh] Demanda media [ kw] horas totalesdel ciclo defacturación [ días x 24] En el caso de la tarifa HM, la demanda media puede expresarse para cada periodo de consumo: base, intermedio y punta, para poder determinar si hay posibilidad de reducir el valor de la demanda máxima en el periodo considerado Energía consumida en el período [ kwh] período Demanda media período [ kw] período horas totales del periodo [ horas período ] Adicionalmente se define el factor de carga (FC), como la relación de la demanda media calculada con las ecuaciones anteriores a la demanda máxima medida durante el periodo considerado. Su valor será representativo de todo el ciclo de facturación (Tarifas 8 y OM), o de cada período considerado (Tarifa HM). Se evalúa con la siguiente ecuación: Demanda media (kw) FC x 100 % Demanda máxima (kw) El FC es un indicador de la constancia con que se usa la energía eléctrica en una instalación. Si se tiene un factor de carga elevado, superior a 75%, significa que la energía se consume de manera bastante constante y que no existen demandas súbitas de energía o picos de demanda, lo que representa el menor costo para la energía consumida, ya que el pago por demanda será el mínimo posible. Si el FC es bajo, inferior a 30%, significa que hay demandas instantáneas de energía de una duración de al menos 15 minutos y otros períodos en donde la demanda es baja; esta situación representa un costo mayor. En este último caso es posible reacomodar las demandas para lograr un consumo más constante, con lo cual, se logran importantes ahorros económicos. A esto se le denomina administración de la energía eléctrica. Para la serie histórica de los recibos de la UAM-I se evaluó la Demanda Media y el Factor de Carga (Figuras 13 y 14). Primeramente se debe reiterar que los datos correspondientes a los años de 2008 a 2010 no se toman en cuenta ya que son erróneos; de los datos restantes, se observa que el FC ha crecido constantemente y que a partir del año 2000 está por encima del 60%, y recientemente alcanza 72-75%. Los valores superiores al 70% de FC representan que en la forma de consumir la electricidad en la Universidad no hay grandes picos u oscilaciones de la demanda por lo que el costo que se paga es el menor posible, lo cual es correcto. No obstante, esta aseveración no prejuzga sobre si se debe a que el equipamiento está 19

24 Factor de Carga, FC (%) Demandas Máxima Medida y Media (kw) trabajando todo el tiempo, aún de noches y en días no hábiles, lo hace respondiendo una necesidad o simplemente son cargas eléctricas que se han descuidado. Este tema se revisará al examinar los resultados de la medición en los transformadores. Figura 13. Evolución de las Demanda Máxima Media y Media de la UAM-I de 1986 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. 1,500 1,400 1,300 1,200 1,100 1, AÑO Figura 14. Evolución del Factor de Carga de la UAM-I de 1986 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación D. Máxima D. Media Año

25 Factor de Carga, FC (%) En el análisis de los datos más recientes de la UAM-I correspondientes al año de , es posible observar los valores calculados para la demanda media correspondiente a cada período, así como el factor de carga (Cuadro 4 y Figura 15). El comportamiento del FC durante los años es muy interesante; en primer lugar destaca que el FC en horario de base es muy elevado en casi todos los meses, con valores que superan el 90% en algunos meses. Esto significa que el consumo de electricidad durante los horarios no hábiles, es decir, las noches y los días feriados es muy constante a nivel de toda la Universidad, por lo que debe revisarse si se ha evolucionado a un esquema en la que los equipos deban permanecer encendidos todo ese período o si se trata de comportamientos no deseados al mantenerlos en operación pudiendo ser apagados. Un ejemplo podría ser la iluminación de salones y pasillos en los edificios de aulas, que ante la ausencia de ocupantes no debería aportar nada al consumo. Asimismo, llama la atención que el FC en período de punta también es muy elevado, es decir, el consumo de energía que entre las 18 y 22 horas en invierno y entre 20 y 22 horas en invierno es muy elevado y constante. De acuerdo con la operación normal de la UAM-I se tendería a pensar que a partir de las 20 horas el consumo debería descender. De la misma manera que en los horarios en base se tiene que hacer un análisis más fino al examinar las mediciones de cada transformador en el campus. Figura 15. Evolución del Factor de Carga de la UAM-I Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación FC base FC intermedio FC punta Ciclo de Facturación

26 Cuadro 4. Evaluación de la Demanda Media y Factor de Carga por período para la UAM-I de 2011 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. Ciclo de Período Demanda Máxima (kw) Demanda Media (KW) Factor de Carga (%) facturación De A Base Intermedio Punta Facturable B I P B I P 2 31-Ene Feb Feb Mar Mar Abr Abr May May Jun Jun Jul Jul Ago Ago Sep Sep Oct Oct Nov Nov Dic Dic Ene Ene Feb

27 Factor de Potencia (%) 4.6. Evolución del factor de potencia durante El tercer rubro de facturación en tarifas en media tensión corresponde al factor de potencia (FP). El FP es un parámetro eléctrico que se calcula con la relación entre la potencia activa (kw) y la potencia aparente (kva); describe la relación entre la potencia de trabajo o real y la potencia total que circula por la red (Figura 16). Potencia activa ( kw) FP cos Potencia aparente ( kva) Figura 16. Representación gráfica de las potencias activa, inductiva y aparente. De acuerdo con las tarifas en media tensión, el usuario procurará mantener un factor de potencia superior a 90% y tan cercano a 100% como le sea posible. La compañía suministradora de energía penaliza a los usuarios que tienen un FP inferior al 90% y los bonifica en caso contrario. El cálculo de penalización o bonificación por factor de potencia se indicó en el Apartado 3 de este informe (Cuadro 2). De la información obtenida de los recibos para el período (Cuadros A-1 a A-17), se observa una disminución sostenida del FP (Figura 3), no obstante, de 1986 a 1996, el valor estuvo por encima de 90% por lo cual no se pagaba penalización. A partir del año 2000 desciende por debajo de 90% y empieza a pagarse una penalización o recargo en la facturación, situación que se corrige hasta que se hace el cambio de la red de distribución interna, con lo cual ahora el FP está en valores elevados y significa una bonificación en la facturación (Figura 17). Figura 17. Evolución del Factor de Potencia de la UAM-I Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación Promedio Ciclo de facturación,

28 Pagos ($/mes) 4.7. Pagos por concepto de energía eléctrica en UAM-I, Para analizar el impacto en el costo total de la energía eléctrica, únicamente se usaron los datos correspondientes a los meses de febrero de 2011 a febrero de 2012, que son los únicos recientes que responden a los datos de medición reales (Cuadro 5). Como puede observarse, el costo total se compone de la suma de los costos por consumo de energía medido en cada uno de los períodos: bases, intermedio y punta y el costo por demanda, que es esta tarifa se denomina facturable (Ver inciso 4.4). Al subtotal se resta una bonificación por tener un factor de potencia superior a 90% y finalmente a ese total se le aplica el impuesto al valor agregado (IVA). El promedio de pago en el último año es de $ 1 156,993 mensuales (Figura 18, Cuadro 5), la mayor parte de este recibo lo constituye el consumo de energía en el período de intermedio, con el 38.26% del total y un pago que varía entre 400,000 y 600,000 pesos mensuales (Figuras 18 y 19). El pago por demanda es del orden de $ 210,000 mensuales lo que representa casi el 18% de la facturación (Figura 19). La participación de la energía en base y en punta impacta en el recibo en aproximadamente 15% del total en cada período, si bien el consumo de energía en base es del doble del de punta. El elevado valor del factor de potencia representa un ahorro en promedio de 1.8% del total. Figura 18. Evolución de los pagos por concepto de facturación de la UAM-I Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. $1,200,000 $1,100,000 $1,000,000 $900,000 $800,000 $700,000 $600,000 $500,000 Base Intermedio Punta Demanda Total $400,000 $300,000 $200,000 $100,000 $ Promedio Ciclo de facturación

29 Figura 19. Distribución de costos promedio por concepto en la UAM-I de 2011 a Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. IVA 13.79% Base 15.35% D. Facturable 17.78% Intermedio 38.26% Punta 14.82% 25

30 Ciclo de facturación Cuadro 5. Pagos por concepto de energía eléctrica de la UAM-I para el período Fuente: Elaboración propia a partir de los recibos de facturación. Energía + Costos por consumo de energía ($) Demanda demanda Bonificación Subtotal IVA (16%) Total FP($) Base Intermedio Punta Total Facturable ($) ($) ($) ($) ($) 2 151, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,065, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,126, , , , , , ,012, , , , ,152, , , , , , , , , , ,115, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,005, , , , , , , , , , ,049, , , , , , ,008, , , , ,145, , , , , , , , , , ,062, , , , , , ,021, , ,000, , ,160, , , , , , ,015, , , , ,152, Promedio 181, , , , , ,018, , , , ,156,

31 5. DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES Edificaciones. La Unidad Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana se encuentra ubicada en la Delegación Iztapalapa del Distrito Federal. Sus instalaciones constan de 43 edificios asignados a distintas actividades para el cumplimiento de sus fines (Cuadro 6 y Figura 20). El edificio A está dedicado principalmente a oficinas. En la planta baja está la Coordinación de Servicios de Cómputo, el servicio de cajas, una sala de cómputo para alumnos de licenciatura, otra de menor capacidad para alumnos de posgrado y el centro de atención a usuarios de cómputo. En el primer nivel está la oficina de la Rectoría y Secretaría de la Unidad, la Sala de Consejo Académico, la Coordinación de Servicios Administrativos y la Coordinación de Vinculación Académica. A un costado del edificio A se encuentra el Anexo A que alberga a las aulas equipadas con equipos de cómputo para la impartición de cursos de toda la Unidad. El acceso a este edificio es restringido. Los edificios B, C, D y E son principalmente de aulas, si bien comparten algunas otras funciones. En la planta baja del edificio B está la Coordinación de Sistemas Escolares, con oficinas para realizar distintos trámites escolares. En la parte posterior se encuentra el teatro del Fuego Nuevo, en donde se hace la proyección de películas, representaciones teatrales y otras actividades culturales. Los 3 niveles restantes son aulas. En la azota se alberga el Laboratorio de Generación Solar Fotovoltaica de 60 kw. En el edificio C, en la planta baja está el salón verde donde su principal uso es la proyección de películas y varias salas audiovisuales; también se encuentran dos auditorios Cecoatecalli y Omecoatecalli, que se utilizan para reuniones, conferencias, asambleas, etc. El primer piso es exclusivamente aulas y el segundo comparte aulas y una oficina del sindicato de los trabajadores, SITUAM. El edificio D comparte varias actividades, en la planta baja se encuentra el área de préstamo de equipo audiovisual, la oficina de protección civil, el centro de fotocopiado, así como algunas aulas. En el primer piso solo hay salones de clases y en el segundo piso está la Coordinación de Lenguas Extranjeras (CELEX) y laboratorios de idiomas. En el edificio E predominan las aulas, pero en la planta baja hay varios cuatro auditorios que se usan para impartir clases y uno de mayor capacidad, el Sandoval Vallarta, que se usa en múltiples actividades. En el primer piso hay salones de clases. En el segundo piso hay aulas y una oficina ocupada por alumnos del movimiento estudiantil. En el tercer piso hay aulas y un área de oficinas con la Coordinación de Planeación. Los edificios F, H y AH albergan los cubículos de profesores de las División de Ciencias Sociales y Humanidades y sus oficinas administrativas respectivas. El edificio G agrupa la Sala Cuicacalli para todo tipo de conferencias, la galería de arte para exposiciones y las oficinas de la Sección de Recursos Humanos. 27

32 Cuadro 6. Relación de los edificios del campus de la UAM-I. Fuente: elaboración propia a partir de Torres y Pioquinto, 2010 e Informe del Rector UAMI, Edificio Actividades Niveles Área Construida (m 2 ) Año de construcción Antigüedad (años) 1 A Rectoría, Secretaría, Coordinaciones administrativas. 2 3, AA Aulas para cómputo B Aulas, Coordinación de Sistemas Escolares, Teatro del Fuego Nuevo. 4 4, C Aulas, Salas audiovisuales, salón verde, Auditorios Cecoatecalli y 3 4, Omecoatecalli. 5 D Aulas, Celex, Protección civil, Servicios audiovisuales, Sección de 3 4, impresiones. 6 E Aulas, Auditorio Sandoval Vallarta y auditorios 4 5, F Oficinas y cubículos Ciencias Sociales y Humanidades 3 3, G Sala Cuicalli, galería, Sección de Recursos Humanos H Oficinas y cubículos Ciencias Sociales y Humanidades 4 4, AH Anexo H, Ciencias Sociales y Humanidades I Laboratorio Central: Supercómputo, Microscopía Electrónica y Resonancia Magnética Nuclear 12 AI Anexo I. Centro de Imagenología 2 13 K Kiosko L Coordinación de Servicios de Información. Librería 4 8, M Actividades deportivas, Servicios médicos y Cafetería 2 1,251 2,379 1, N Squash, teatro al aire libre Ñ Almacén y proveeduría 1 1, O Bodega o galerón 1 19 P Edificio de posgrado 2 1, Q Coordinación de Recursos Materiales, actividades culturales, talleres 2 3, Q Coordinación de Servicios Generales Q1 Vigilancia y jardinería 23 Q2 Almacén de reactivos y equipo 24 Q3 Almacén de desechos tóxicos

33 25 Q4 Bodegas de equipo de campo 26 PP1 C.B.S. Biotecnología PP2 C.B,I. Ing. Química, Ing. en Energía, CBS PP3 C.B.S. Invernadero PP4 C.B.S. Carne y lácteos PP5 C.B.S. Invernadero PP6 Taller de cerámica 1 32 PP7 C.B.S. Bioterio 2 33 PP8 C.B.S. Planta acuícola PP9 Tratamiento de aguas residuales 35 PP10 Planta piloto 36 PP11 Laboratorios de Ing. Química 37 R Laboratorios de C.B.I y C.B.S. 4 5, S Oficinas, cubículos y laboratorios de Ciencias Biológicas y de la Salud 4 9, AS Oficinas, cubículos y laboratorios de Ciencias Biológicas y de la Salud 4 3, T Oficinas, cubículos y Laboratorios de Ciencias Básicas e Ingeniería 4 11, AT Oficinas, cubículos y Laboratorios de Ciencias Básicas e Ingeniería 4 5, U Laboratorios C.B.I W Ciencia y Tecnología Ambiental, CENICA. Laboratorios C.B.I. y C.B.S. 4 3,

34 Figura 20. Croquis de la ubicación de los principales edificios de la UAM-I. 30

35 El edificio I se le denomina Laboratorio Central y contiene la infraestructura de investigación de mayor envergadura de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería. En la planta baja están los laboratorios de Microscopía Electrónica y de Resonancia Magnética Nuclear. En el primer piso se encuentra el laboratorio de supercómputo y Visualización en Paralelo que es un Laboratorio Nacional y forma parte de la delta metropolitana de supercómputo. En el edificio AI se encuentra el otro Laboratorio Nacional de la UAM-I, el Centro de Investigación en Instrumentación e Imagenología Médica, que está constituido por equipos de gran tamaño para la apoyo a las investigaciones en ingeniería biomédica. El edificio L es uno de los más grandes de la UAM-I, alberga la Coordinación de Servicios Documentales con sus diferentes secciones: Biblioteca, Hemeroteca y librería. El edificio consta de cuatro niveles; en la planta baja están las oficinas y el área de préstamo, los restantes albergan el acervo y consulta por parte de la comunidad. Los edificios K, M y Ñ están dedicados principalmente al apoyo de la comunidad. El edificio K ofrece bocadillos de distintos tipos. En la planta baja del edificio M está la Cafetería, el Gimnasio, el área de Servicios Médicos, baños, vestidores, así como oficinas y áreas de servicios múltiples. La cafetería recientemente fue ampliada, si bien aún no entra en operación. En el primer piso se encuentra la Coordinación de Actividades Deportivas así como los cubículos de las diferentes áreas. Las canchas de squash están en el edificio N y son 6. En la azotea del edificio M se tiene una instalación de calentamiento solar de agua para las duchas del área de hombres. El edificio P o de posgrado tiene aulas para alumnos de los posgrados y cursos de educación continua. En la planta baja están, además, las oficinas de la Coordinación de Vinculación y en el primer nivel una terraza que se destina principalmente a la impartición de conferencias. En el edificio Q está la Coordinación de Recursos Materiales que incluye las secciones de mantenimiento y conservación de la UAM-I y diversos talleres: mecánico, herrería, carpintería, eléctrico, vidrio, etc. El piso superior se dedica a oficinas. En el Q, recientemente construido, está la Coordinación de Servicios Generales. También los edificios Q1 a Q4 son de construcción reciente; en el Q1 se aloja Vigilancia y Jardinería y los otros tres funcionan como bodegas. En los edificios denominados Plantas piloto y el U hay todo tipo de actividades experimentales relacionadas con el quehacer científico y tecnológico de investigadores de las Divisiones de Ciencias Básicas e Ingeniería y Ciencias Biológicas y de la Salud. El edificio R lo comparten las Divisiones de CBI y CBS. Alberga oficinas, cubículos y laboratorios. Los edificios S y AS están contienen oficinas administrativas, cubículos de profesores y laboratorios de docencia e investigación de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud. Por su parte, los edificios T y AT pertenecen a la División de Ciencias Básicas e Ingeniería; albergan cubículos, oficinas y laboratorios de estas disciplinas. El Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental (CENICA) se encuentra ubicado dentro del edificio W. También contiene los laboratorios de Biotecnología e Ingeniería Química con orientación ambiental. 31

36 Como puede observarse, por el número de edificios, las dimensiones de la superficie construida y las distintas vocaciones de las actividades que se realizan en los edificios se puede considerar que el campus de la UAM-I es complejo por lo que su gestión y mantenimiento también lo serán. El área total construida supera los 96,000 metros cuadrados, no obstante, entre 6 edificios acumulan más del 47.8% del área construida: T, S, L, R, AT y M. Las necesidades crecientes de la comunidad también han demandado modificaciones y ampliaciones a las edificaciones existentes, como la ampliación del Bioterio, Cafetería, AS, Planta Acuícola, etcétera, así como la construcción de nuevos edificios como el denominado de Ciencia y Tecnología, actualmente en ejecución o el plan de construir el Centro Cultural Metropolitano (Figura 20). Indudablemente que esta pujanza tendrá impactos significativos en la demanda de servicios, entre ellos, la energía. Para el estudio del consumo de energía en el campus, también se debe tener en cuenta que la dedicación de cada edificio es sumamente variable, ya que se tienen desde bodegas de almacenamiento (Q2 a Q4), edificios fundamentalmente de aulas (B, C, D, E), edificios principalmente con oficinas administrativas y cubículos (A, H, F, AH, P), edificios con cubículos, oficinas y laboratorios (I, AI, R, S, AS, T, AT), edificios para albergar todo tipo de servicios de apoyo a la comunidad (K, G, L, M, N, Ñ, Q), entre otros. Otro factor que influye en el consumo de energía eléctrica tiene que ver con la antigüedad de cada edificio. Se tienen edificios que datan desde la fundación de la Universidad en 1974; 12 de los edificios se construyeron antes de 1980, es decir que tienen una antigüedad promedio superior a los 35 años. Otros 9 edificios más se construyeron entre 1980 y 1990, con una edad promedio de 27.5 años. 32

37 5.2. Descripción de la red de distribución de energía eléctrica. Antecedentes. Desde su fundación, las instalaciones de la UAM-I recibían su energía eléctrica en una acometida en media tensión a 23,000 V; en la subestación principal, el voltaje se reducía a 6,000 V, mediante 2 transformadores de 1,000 kva cada uno. El sistema interno de distribución eléctrica de la unidad, operaba en dos anillos cerrados a una tensión de 6,000 volts y se reducía en cada subestación, a la tensión de utilización convencional 440/220/127 volts. Hacia 2006, el sistema eléctrico tenía operando más de 30 años en muchas de las instalaciones, con un promedio de 25 años. Las únicas excepciones eran los transformadores del edificio W y del Anexo I, que eran más recientes y ya operaban a 23 kv. Esa antigüedad se consideró que la instalación estaba al término de su vida útil, por lo cual los costos de operación y mantenimiento eran elevados y la ocurrencia de fallas cada vez más frecuente. Por otra parte, la obsolescencia de la tecnología de transformadores, seccionadores, tableros e interruptores dificultaba conseguir refacciones o equipos de reemplazo. El aislamiento de los conductores a 6,000 V también presentaba un alto nivel de degradación y había la presencia de varios empalmes, los cuales incrementaban los puntos de posible falla. Asimismo se detectaron problemas con la falta de sistemas de tierra adecuados para la correcta operación de la tecnología electrónica actual. En el caso del anillo norte existían problemas con las secuencias de fases. Finalmente, la unidad estaba siendo penalizada por la compañía suministradora de energía eléctrica por presentar valores bajos del factor de potencia (cf. 4.5). Por estas razones, en el año 2007 se atendió esta problemática para garantizar una mejor continuidad del servicio eléctrico con la calidad de la energía adecuada para los equipos que se manejan en el campus, sobre todo aquel utilizado en investigación, cuyas inversiones son muy elevadas y demandan un servicio eléctrico de calidad. El proyecto de conversión de la tensión nominal de operación propuso un sistema interno de distribución subterránea en media tensión a 23,000 volts, con el objetivo de modernizar las instalaciones de distribución de energía eléctrica en media tensión para tener un servicio más confiable y seguro, así como menores costos de operación, al reducir las pérdidas en los sistemas de transformación y distribución de electricidad. Descripción de la red de distribución actual. En el sistema actual de distribución de energía eléctrica optimizó la topología de la red, con un trazo de una trayectoria perimetral sin atravesar construcciones, con características de mayor seguridad para las personas y equipos. Se construyeron 60 registros y 1,800 m lineales de canalizaciones adecuadas para el tipo de sistema y de conductores, a base de tubería de polietileno de alta densidad corrugado (PADC), en bancos de 4 y 8 vías, enterrados a 70 cm bajo nivel de piso terminado, sin encofrar y con cinta de seguridad que identifica el tipo de instalación, cumpliendo la normatividad de CFE. Se instalaron 7,200 m lineales de cable de energía mono polar con especificación LFC GDD-025, esto es, cable 23 TC, con aislamiento XLP, cal. 1x70 mm2 y con 133% nivel de aislamiento. Este conductor está diseñado para soportar esfuerzos térmicos y mecánicos, en caso de falla, por encima de los conductores convencionales, pueden incluso instalarse directamente enterrados o estar sumergidos en agua y su operación se da en forma segura; el calibre asegura una caída de tensión no mayor al 1%, adecuado para tener una buena regulación de tensión eléctrica. 33

38 El número de transformadores en operación se redujo de 20 unidades (Torres y Pioquinto, 2002), a 15. Se conservaron los 2 transformadores de tipo pedestal que ya tenían su suministro en 23,000 volts. Ahora todos son de tipo pedestal, en capacidades de 300, 500 y 750 KVA, los cuales son los adecuados para las necesidades de demanda eléctrica en los edificios que abastecen, en concordancia con el historial de mediciones de energía que se han efectuado y considerando también una reserva para demandas de energía futuras. Todos los transformadores tienen una alimentación a 23,000 volts en el lado primario y entregan 220/127 volts en el secundario. Son del tipo sumergido en líquido refrigerante R-Temp, que tiene mejores propiedades químicas y dieléctricas que el aceite mineral convencional; cuentan con un seccionador de operación con carga para operación en anillo y fusibles de expulsión en el interior del mismo, para protección del equipo. La impedancia será de un valor adecuado con base en la norma y a la capacidad del mismo. Cuentan con terminales tipo pozo para recibir terminales tipo inserto y por último recibir las terminales tipo codo para conexión de conductores 23 TC. Del lado de baja tensión, los transformadores cuentan con terminales tipo espada para la conexión de conductores thhw-ls con zapatas adecuadas, elementos de medición de temperatura y nivel de aceite, válvula de presión y drenado de aceite y accesorios necesarios, barra para conexión de tierra física, construidos con base en la NOM NMX-J-285-ANCE. El sistema de distribución de energía eléctrica tiene protecciones adecuadas y sofisticadas a la entrada de la red de mediana tensión. La subestación principal o de acometida es de tecnología actual, para operación en intemperie, NEMA 3R, con bus de cobre de 600 A, 3 fases, 3 hilos, 23 kv de tensión de operación, 20 ka de capacidad de corto circuito. Las principales secciones de la subestación principal son: acometida y medición para la compañía suministradora de energía eléctrica; cuchillas de paso y pruebas, con apartarrayos de 18 kv, equipo de medición para uso particular y de monitoreo de la red; interruptor principal de potencia en hexafluoruro de azufre (SF6) y sistema de relevadores de protección para corriente y voltaje; interruptor derivado de potencia en SF6, de salida del anillo, y sistema de relevadores de protección para corriente; interruptor derivado de potencia en SF6, de llegada del anillo, y sistema de relevadores de protección para corriente. La capacidad de la subestación es suficiente para la carga total instalada de la Unidad y tiene un capacidad de reserva para ampliaciones de carga por edificaciones nuevas futuras, de acuerdo con el plan rector, y con equipo de medición que tendrá la opción de conectarse en red para monitoreo remoto. El diagrama unifilar proporcionado por la Sección de Conservación y Mantenimiento muestra la manera en la cual está distribuida la red (Figura 21). La nomenclatura que se utiliza para identificar cada transformador es la siguiente: TBT- P/D-XX, donde las primeras siglas significan Transformador Baja Tensión, la P si es principal y D si es derivado, seguido por un número consecutivo que va del 01 al 15 (Cuadro 7). 34

39 Figura 21. Anillo de distribución de la red eléctrica de la UAM-I. Fuente: Sección de Conservación y Mantenimiento de UAM-I. 35

40 La capacidad de los transformadores depende del edificio que abastece (Cuadro 7). Tres de éstos tienen tableros derivados, es decir, el transformador alimenta más de un solo edificio. Cuadro 7. Relación de transformadores y su capacidad en la red de distribución de la UAM-I. Fuente: Elaboración propia con información de la Sección de Conservación y Mantenimiento de UAM-I. Número Transformador Capacidad (KVA) Amperes Edificio 1 TBP-P-01-N 500 I 2 TBP-P-02-N 500 AI 3 TBP-P-03-N 750 T 4 TBP-P-04-N 500 AT 5 TBP-P-05-N 500 U-PP 6 TBP-P-06-N 500 W 7 TBP-P-07-N 300 S 8 TBP-P-07-N 500 Q-R 9 TBP-P-09-N 500 AS 10 TBP-P-10-N 500 AA 11 TBP-P-11-N 300 A 12 TBP-P-12-N 500 H 13 TBP-D-12-N 300 C 14 TBP-D-12-N 300 D 15 TBP-P-13-N 500 B 16 TBP-D-13-N 600 L-P-G 17 TBP-P-14-N 300 M 18 TBP-D-14-N 300 M (Act. dep.) 19 TBP-P-15-N 500 E-F Es importante señalar que el transformador TBP-P-13-N también es alimentado con la electricidad generada en el campo fotovoltaico instalado en la azotea del edifico B. Cabe mencionar que el único transformador que no recibe mantenimiento por parte de la Universidad es el TBT-P-06 que abastece al edificio W debido a que una empresa externa la que lo hace. 36

41 6. MEDICIÓN DE LOS PRINCIPALES PARÁMETROS ELÉCTRICOS EN LAS SUBESTACIONES Metodología seguida. Se realizaron mediciones de los parámetros eléctricos en cada uno de los transformadores y los derivados de la UAM-I. Para realizar las mediciones se utilizaron tres analizadores de redes marca Fluke modelos 1735 y 435. Su capacidad de almacenamiento permite tomar mediciones cada 5 minutos y almacenar los datos de una semana. Las variables eléctricas que se monitorearon son: voltaje, corriente, consumo de energía, demanda, potencia aparente y factor de potencia. Los analizadores emplean el programa Power Log para almacenar los datos y posteriormente exportarlos a Excel para realizar los análisis correspondientes. Se programó la instalación de cada analizador en cada transformador por un período de una semana, de manera a tener 5 días hábiles completos y 2 días no hábiles. Los equipos se conectaban un lunes y se desconectaban una semana después. De esta manera es posible observar el comportamiento durante los días hábiles, durante el día y en la noche, así como en días en los que no hay labores, tanto de día como de noche. Las mediciones se hicieron durante el trimestre de invierno de 2012, conforme un calendario previamente establecido; se consideró que la Universidad estuviera en actividades normales (Cuadro 8). Núm. Transformador Cuadro 8. Programación de la medición en los transformadores. Fuente: elaboración propia. Edificio Semana Conexión Desconexión Fecha Hora Fecha Hora 1 TBP-P-01-N I 6 20/02/ :36:54 p.m. 27/02/ :41:54 p.m. 2 TBP-P-02-N AI 11 26/03/ :43:51 p.m. 02/04/ :38:51 p.m. 3 TBP-P-03-N T 6 20/02/ :49:08 p.m. 27/02/ :34:08 p.m. 4 TBP-P-04-N AT 5 13/02/ :40:50 p.m. 20/02/ :00:50 p.m. 5 TBP-P-05-N U-PP 10 19/03/ :26:59 p.m. 26/03/ :56:59 p.m. 6 TBP-P-06-N W 5 13/02/ :18:59 p.m. 20/02/ :28:59 p.m. 7 TBP-P-07-N S 4 06/02/ :43:27 p.m. 13/02/ :48:27 p.m. 8 TBP-P-08-N Q-R 4 06/02/ :18:16 p.m. 13/02/ :33:16 p.m. 9 TBP-P-09-N AS 4 06/02/ :37:54 p.m. 13/02/ :12:54 p.m. 10 TBP-P-10-N AA 10 19/03/ :36:40 p.m. 26/03/ :16:40 p.m. 11 TBP-P-11-N A 10 19/03/ :04:25 p.m. 26/03/ :49:25 p.m. 12 TBP-P-12-N H 9 12/03/ :23:59 p.m. 19/03/ :48:59 p.m. 13 TBP-D-12-N C 9 12/03/ :15:35 p.m. 19/03/ :40:35 p.m. 14 TBP-D-12-N D 9 12/03/ :52:15 p.m. 19/03/ :32:15 p.m. 15 TBP-P-13-N B 8 05/03/ :50:58 p.m. 12/03/ :30:58 p.m. 16 TBP-D-13-N L-P 8 05/03/ :17:50 p.m. 12/03/ :27:50 p.m. 17 TBP-P-14-N M 11 26/03/ :36:53 p.m. 05/04/ :41:53 p.m. 18 TBP-D-14-N M (A. dep.) 7 27/02/ :12:10 p.m. 05/03/ :17:10 p.m. 19 TBP-P-15-N E-F 7 28/02/ :35:47 p.m. 05/03/ :40:47 p.m. La conexión y desconexión de los aparatos de medición, así como la explotación de los resultados fue realizada por equipos de alumnos de Ingeniería en Energía, con el apoyo del Arq. Christian Céspedes Vidal y Ing. Salvador González Villanueva de la Sección de Conservación y Mantenimiento de UAM-I, tanto para 37

42 tener acceso a las diferentes subestaciones en el horario requerido, así como la disponibilidad para conectar y desconectar el equipo. La primera conexión se realizó el 6 de febrero; las mediciones concluyeron el 26 de marzo del año en curso. Durante este tiempo ocurrieron eventos de interés, como lo fue el día 20 de marzo que ocurrió un temblor y el 22 del mismo mes debido a una réplica, lo cual se ve reflejado en los 2 transformadores que se midieron en esa semana. Así como el día 21 no hubo actividades. Se repitieron dos mediciones: los transformadores TBT-P-05 (plantas piloto) y TBT-P-02 (edificio AI) Descarga de los datos obtenidos. Antes de desconectar el analizador de redes de cada transformador, se descarga la información en una computadora portátil, en la cual se ha instalado previamente el programa Power Log. Este programa permite el manejo y trabajo con los datos. Posteriormente, se precede a desconectar el equipo, primero los caimanes sujetos a los tornillos de cada fase, después los aros de cada una de las 3 fases de las líneas de baja tensión y se apaga el equipo. El analizador de redes monitorea y almacena los datos de las variables eléctricas cada 5 minutos. Las variables son: Voltaje, Corriente, Potencia Activa, Potencia Aparente, Factor de Potencia y energía Activa. La medición se hace para cada fase y el programa guarda el valor mínimo, el máximo y el promedio de los intervalos de 5 minutos. Estos archivos están con extensión.qrn. Se cuenta con un archivo de cada transformador que se identifica con su denominación (Cuadro 8) (Anexo 2). Para facilitar el manejo de los datos, éstos se exportan al programa Excel. Donde se generaron tablas en varios libros, dependiendo la variable, de manera tal que se quedara en este formato y como respaldo (Anexo 3). Se elaboraron gráficas con la evolución de las principales variables eléctricas, que se ubican al final del capítulo 7. 38

43 7. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LOS PRINCIPALES PARÁMETROS ELÉCTRICOS EN LOS TRANSFORMADORES 7.1. Aspectos Generales. Como se indicó en el inciso anterior, a partir de la información de las variables eléctricas medidas por el analizador de redes, se generaron archivos simplificados en Excel, con las variables necesarias para este análisis: demanda, consumo de energía, voltaje y corriente por fase, y factor de potencia. Se tomaron los valores medios de cada variable registrados cada 5 minutos, con excepción de la demanda aparente (kva) que fueron los valores máximos. Para completar el análisis y discusión de la evolución cada variable, éstas se han graficado contra el tiempo en los lapsos de medición. El análisis de las variables eléctricas de los transformadores se hace de acuerdo con su denominación (Cuadro 8), si bien también se indica el o los edificios a los cuales alimenta. Para cada transformador se revisa en primera instancia el comportamiento de la demanda de electricidad, después el consumo de energía, la demanda aparente máxima y media, la variación de voltaje, la variación de la intensidad de corriente, el desbalance de fases y el factor de potencia. Para el análisis de la evolución de la demanda se observa el comportamiento en días hábiles y no hábiles. Se establecen los intervalos de tiempo en los que se dan lo valores máximos y mínimos de demanda, tanto para días de trabajo o hábiles y se contrastan con los feriados o no laborables. A partir de los datos medidos se evalúa el consumo de electricidad de los días hábiles y los días no hábiles en kwh/día y se obtiene el promedio. Con esta información se estima el consumo promedio mensual de cada edificio. Para esto último se está suponiendo un mes constituido de 21 días hábiles y 9.5 días feriados. Este valor permite comparar con el consumo total de la UAM-I, el cual en 2011 tuvo un promedio de 608,000 kwh/mes. También se analiza el uso de la capacidad de cada transformador, se calculan los kva promedio y los kva máximos y se relacionan con su capacidad nominal. Este valor permite diagnosticar si el transformador se usa adecuadamente o si puede estar en riesgo. Para el análisis del voltaje, se toma en cuenta que en un sistema trifásico se generan tres voltajes de la misma magnitud desfasados 120 en el tiempo, lo que constituye un sistema equilibrado. Para cada transformador se hace el análisis de las variaciones del voltaje en días hábiles y no hábiles para cada una de las fases. Para evaluar el desbalance de tensión o voltaje, se calcula el voltaje promedio de las 3 fases y se calcula el porcentaje de desbalance con el voltaje más alto medido en las 3 fases. Se recomienda que el desbalance de voltaje sea inferior al 3% (IEEE 1159). Por ejemplo, si los voltajes por fase son, respectivamente, 230 V, 235V y 231V, se tiene: 39

44 Las cargas trifásicas producen corrientes en las tres fases y se espera que sean similares. Los desequilibrios o desbalances en corriente se presentan cuando por las 3 fases de un sistema trifásico no circulan las mismas intensidades de corriente, lo cual puede provocar sobrecalentamiento en los equipos, líneas y protecciones. Para determinar el desbalance de corriente entre fases, primeramente se calcula la corriente promedio, al sumar las corrientes de cada fase y dividir entre tres. A continuación, se hace la diferencia de la corriente entre pares de fases, por ejemplo entre la fase 1 y la fase 2, y se divide entre la corriente promedio. Este cálculo se realiza para cada combinación de fases, es decir, 1-2, 2-3 y 3-1. El valor máximo aceptado para el desbalance es de 10%. 1 2 % Desbalance12 *100 I prom I I Finalmente se analiza el factor de potencia ya que éste se penaliza cuando para toda la instalación su valor es inferior al 90%. Al revisar los datos de cada transformador se puede examinar cómo contribuye al factor de potencia general Transformador TBT-P-01, Edificio I. Este transformador alimenta el Edificio I, el cual alberga al Laboratorio Central con instalaciones de supercómputo, microscopía electrónica y resonancia magnética nuclear; constituye la mayor infraestructura de apoyo común en laboratorios de la UAM-I. Demanda y consumo de energía. Se observa que este edificio mantiene elevados valores de demanda tanto en la noche como en el día, con valores que superan los 165 kw hasta alcanzar alrededor de 223 kw (Figura 22). En los días hábiles, la demanda máxima oscila entre 202 y 222 kw en el horario de mayor consumo que es entre las 12:00 y 15:00 horas del día. Durante el horario nocturno de los días hábiles, de 00:00 a 06:00, la demanda desciende a valores entre 182 y 209 kw, con un valor promedio de 195 kw. Como puede constatarse la variación entre el día y la noche es muy pequeña, de apenas el 8%. En fin de semana, en días no hábiles, los valores máximos de la demanda disminuyen a un intervalo entre 177 y 200 kw, con la diferencia que el horario de mayor actividad empieza una hora después, es decir, de las 13:00 a 15:30 horas, esto representa un valor promedio de máxima demanda de 193 kw. Se aprecia que este promedio es similar al del horario nocturno de un día hábil. Como se puede apreciar la disminución de la demanda durante la noche es mínima, lo cual refleja un comportamiento característico o muy particular de este edificio pues se observa que la demanda y por ende el consumo es importante independientemente de los horarios laborales. El consumo de energía promedio de un día hábil es de 4,645 kwh, mientras que para los días no hábiles es ligeramente menor con 4,367 kwh, lo que representa una disminución de apenas 6%, lo que corrobora lo señalado en los párrafos anteriores. El consumo mensual promedio de este edificio, se estima en 139,031 kwh, lo que lo coloca como un consumidor importante de la UAM-I, ya representa alrededor del que el 22.8% del consumo mensual de la UAM-I. 40

45 Capacidad empleada del transformador. La capacidad del Transformador TBT-P-01 es de 500 kva, de la base de datos generada, se puede observar que existe un lapso de tiempo donde los kva del período de mayor actividad son máximos y corresponden a 230 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 46% de su capacidad total. Con el valor promedio de 195 kva se tiene un porcentaje de uso del 39%. Voltaje por fase La variación del voltaje para las tres fases es similar para el día hábil y no hábil. Para las tres fases, el comportamiento es semejante; el voltaje mínimo que se presenta es de 206 V y alcanza un máximo de 219 V en el periodo de medición. La fase 3 es ligeramente inferior a las dos anteriores, sin embargo, se puede observar que la diferencia es de apenas aproximadamente 2 V (Figura 22). La variación del voltaje entre las fases para días hábiles es de 0.39 % y para el no hábil es de 0.37 % lo cual es aceptable para ambos casos según el criterio establecido. Corriente por fase En este transformador, la corriente permanece elevada a lo largo del día (Figura 22). En días hábiles, los valores mínimos de la corriente en las fases 1 y 2 son muy cercanos, con 453 y 440 A, respectivamente y la fase 3 ligeramente más elevado con 461 A. Los valores máximos correspondientes son de 634, 618 y 650 A. En los días no hábiles, los valores de la corriente bajan ligeramente; la disminución para las tres fases es de 70 A. En el desbalance para la fase 1-2 es de 4.08 %, la 2-1 es de 5.7 % y la 3-1 de 1.8 %, dando un promedio entre ellas de 3.9 %, lo cual es aceptable. Factor de Potencia El comportamiento de factor de potencia mantiene valores por arriba del 96% durante todo el día (Figura 22). El intervalo comprendido va de 96.5% a un máximo de 98.5%, el valor máximo se da por lo general en horario nocturno y los mínimos se tienen en un horario de 12:00 a 18:00 horas, que es cuando se tiene la máxima actividad dentro del edificio. 41

46 7.3. Transformador TBT-P-02, Edificio AI. El edificio al cual abastece este transformador es el AI, que es el Centro de Investigación en Instrumentación e Imagenología Médica. Los datos muestran una caída en la medición de las variables corriente y voltaje, el día 31 de marzo de 2012, de 16:33 a 16:58 horas (Figura 23), cuyo origen se desconoce pero que no se toma en cuenta para el análisis de los comportamientos de las variables. Demanda y Consumo de Energía. En un día hábil, se observa que la demanda máxima sube de un valor de aproximadamente 50 kw, que se mantiene durante las noches, hasta alcanzar alrededor de 128 kw en el periodo de mayor demanda en un horario de 12:00 a las 14:00 horas (Figura 23). Después de esa hora comienza el descenso, hasta estabilizarse en un valor de kw. En los días no hábiles, a pesar de que no hay actividades en el edificio, se tiene una demanda promedio de 65 kw en un horario de las 14:00 a las 16:00 horas; presenta incluso algunos picos hasta de 93 kw pero con tiempos muy cortos. En el horario nocturno en días hábiles y no hábiles el comportamiento es básicamente el mismo, teniendo un horario de las 00:00 a las 06:00 horas, con un promedio de máxima demanda de 69 kw, sin embargo, es importante señalar que sigue habiendo picos en los días no hábiles. En este transformador se tiene una demanda constante de 54 kw. Se debe establecer qué cargas permanecen las 24 horas del día. El consumo de energía registrado en la semana de mediciones fue de 9,875 kwh. En un día hábil, el consumo promedio es de 1,441 kwh, y en uno no laboral es de 1,334 kwh al día. Como puede observarse, a pesar de las variaciones de la demanda, el consumo de energía es prácticamente el mismo todos los días, ya que sólo disminuye en 7.4% durante el fin de semana. Es importante establecer que tipo de equipamiento se tiene en el edificio AI para determinar si esto es correcto o no. Se estima que su contribución al consumo mensual de energía de la UAM-I es del 7.06% (42,934 kwh/mes). Capacidad empleada del transformador. La capacidad nominal del Transformador TBT-P-02 es de 500 kva; de la base de datos se obtiene que el valor máximo de la demanda aparente de energía es 137 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 27.4 % de su capacidad total. Con el valor promedio de 71 kva se tiene un porcentaje de uso del 14.2 %. Voltaje por fase. Los voltajes máximos de cada una de las fases, en días hábiles y no hábiles, son prácticamente los mismos; se obtiene un promedio de 237 +/- 1 V para cada una de las fases (Figura 23). El comportamiento de los valores mínimos es análogo a los máximos, es decir, su variación entre cada fase es imperceptible, siendo el valor promedio de 225 +/- 1 Volts para las fases uno y dos y 223 +/- 1 V para la fase tres. La variación que presenta las fases para ambos casos es de 0.32 %. Qué es menor al 3% recomendado, por lo cual se concluye que es aceptable. 42

47 Corriente por fase. La intensidad de corriente por fase en días hábiles está en un intervalo que va 260 a 272 A (Figura 23). En la fase uno, que es la más alta, el valor es de 272 A; la fase tres es de 270 A y, por último, la fase dos es de 261 A. La demanda y la carga coinciden en el horario de máxima actividad. Mientras que sus mínimos presentan una disminución de 149 A para la primera fase dando así un mínimo de 123 A, para la fase dos se tiene un valor de 129 A y para la última de 128 A. En cuanto al día no hábil, la fase uno y tres están dentro del mismo intervalo, con valores de 182 y 184 A, respectivamente; la fase dos es de 166 A. Los mínimos de estos días se asemejan a los días hábiles, dado que la diferencia entre ellos es mínima; presenta valores de 107 A para la fase uno, 106 A para la fase dos y 121 A para la fase tres. El desbalance de las tres cargas tiene un promedio de 5.8 %. El desbalance entre las fases 1-2 contribuye con un 5.7 %; las fases 2-3 con 7.73 % y las fases 3-1 con 4.22%. Factor de Potencia. En general el factor de potencia permanece por arriba del 90%, salvo ciertos puntos en los que desciende por debajo de este valor (Figura 23). La mayor parte del tiempo el FP está entre 90 y 99% con un valor promedio de 94% para el período de medición. 43

48 7.4. Transformador TBT-P-03, Edificio T. Este transformador suministra energía eléctrica al edificio T sede de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería, por lo que cuenta con cubículos, oficinas y laboratorios. Demanda y Consumo de Energía. En este edificio se nota un comportamiento claramente diferenciado entre días hábiles y no hábiles (Figura 24). El comportamiento de la demanda en los días hábiles es similar. Hacia las 7 a.m., la demanda comienza a subir de un valor nocturno de alrededor de 28 kw hasta alcanzar un promedio de 112 kw en el horario de máxima demanda de las 12:00 a las 14:00 horas, estos valores se mantienen hasta las 17 horas. En este período se observan algunos picos instantáneos que llegan a 120 kw. En el horario nocturno de las 00:00 a 06:00 horas se registra un valor promedio de 25 kw. En los días no laborales, la demanda es casi constante durante los horarios diurno y nocturno; se tiene un valor promedio de 38 kw y con algunos picos que llegan hasta un valor de 57 kw. El consumo promedio de energía de un día hábil es de 1,131 kwh, mientras que para los días no hábiles que corresponden al fin de semana se tiene 655 kwh promedio. Esto significa que en un día no laboral se consume prácticamente un 58 % de lo de un día hábil. Debe examinarse que parte de esta carga corresponde a equipos que deban operar 24 horas y cuál se debe a usos innecesarios como la iluminación de pasillos. La estimación del consumo mensual del edificio T asciende a 29,973 kwh, lo que representaría casi el 5 % del consumo de la UAM-I. Capacidad empleada del transformador. Se tiene una capacidad de 750 kva para el Transformador TBT-P-03; de la base de datos se obtiene un valor máximo de 94 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso corresponde al 12.5 % de su capacidad total. Con el valor promedio de 43 kva se tiene un porcentaje de uso del 5.7%. Voltaje por fase. El voltaje registrado por fase oscila entre 214 y 228 V (Figura 24). El comportamiento es similar en días hábiles y no hábiles. Los valores mínimos se presentan en el horario nocturno. El desbalance que se presenta entre las tres fases para ambos días es de 0.26 % que está por debajo del 3 % recomendado, lo cual indica que es aceptable. Corriente por fase. La corriente se comporta de manera similar a la demanda, presentan sus valores máximos en los días hábiles en el horario de mayor actividad, con valores de 261, 258 y 239 A (Figura 24), respectivamente, para las fases 1, 2 y 3. Los valores mínimos en horario nocturno son, respectivamente de 66, 69 y 48 A. Para el día no laboral la corriente se comporta como el horario nocturno mencionado anteriormente, con valores que van de 67 a 96 A para la fase 1, de 70 a 90 A para la fase 2 y de 50 a 84 A en la fase 3. 44

49 El desbalance de corrientes en los días hábiles es, para las fases 1-2, de 7.15%; para las fases 2-3, de 16.4% y para las fases 3-1, de 15.07%. En los días no hábiles es de: fases 1-2, 6.4 %; fases 2-3, 22.03% y fases 3-1 de 20.25%. Por lo que se concluir dados estos valores que el desbalance para la fase 1-2, sin importar el día, es mínima; en el día no laboral se presenta el desbalance mayor para las fases 2-3 y 3-1 que son tres veces más que la fase 1-2. Factor de Potencia. El comportamiento del factor de potencia durante el horario de actividad se mantiene entre 91 y 97%, con un promedio de 96%, lo cual es satisfactorio (Figura 24). Durante las noches disminuye ligeramente este valor a un promedio de 94%. En los días no hábiles se observó un comportamiento con escasas variaciones que mantiene el factor de potencia entre 93% y 94%, pero que puede bajar a 91%. No obstante, mantiene un valor de 93% en promedio. 45

50 7.5. Transformador TBT-P-04, Edificio AT. Este transformador alimenta otro edificio dedicado a actividades de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería donde hay cubículos de profesores, laboratorios y salas de reuniones. Demanda y Consumo de energía. El comportamiento de la demanda de energía de este transformador muestra que el comportamiento es diferente en un día hábil y uno inhábil (Figura 25). El comportamiento es similar en todos los días hábiles, si bien el viernes es ligeramente menor. El horario de mayor actividad se encuentra de 08:00 a 20:00 horas; se aprecia que conforme trascurre el día va aumentando la demanda hasta alcanzar un máximo de 75 kw promedio, entre las 12:00 y 14:00 horas, después va decreciendo paulatinamente hasta llegar al horario nocturno que va de las 00:00 a las 06:00 con variaciones de carga que van entre los 33 y 41 kw. En un día no laboral existe una similitud con el horario nocturno para un día hábil, aunque con un ligero aumento, en un intervalo que va de 40 a 47 kw, lo cual es elevado para ser un día no laboral. En cuanto al horario nocturno disminuye hasta los 35 kw promedio. Es importante precisar cuáles son las cargas y equipos que permanecen encendidos todo el tiempo y discriminar la parte correspondiente a la iluminación innecesaria. El consumo de energía de un día laborable es de 1,156 kwh en promedio y para un día de no labores corresponde a 874 kwh. El consumo en días no hábiles parecería elevado. De acuerdo con estos promedios es posible hacer una estimación mensual que ascienda a 32,579 kwh y así poder ver la contribución de este edificio con el total de toda la instalación universitaria, que corresponde al 5.3 % del total mensual. Capacidad empleada del transformador. El Transformador TBT-P-04 tiene una capacidad de 500 kva. De acuerdo con la base de datos se obtiene que el valor máximo de la demanda aparente de energía es 90 kva, por lo que el porcentaje de uso del transformador es de 18 % de su capacidad total. El valor promedio es de 48 kva por lo que el empleo promedio es del 9.6%. Voltaje por fase. La tensión tiene una variación mínima en sus valores máximos y mínimos para las tres fases, esto se da tanto para días hábiles como los no hábiles (Figura 25). En la fase 1 en día hábil se observa un mínimo de 211 V y un máximo de 224 V; en la fase 2, los valores son de 209 y 224 V, respectivamente; y en la fase 3 el mínimo es de 210 V y el máximo de 224 V. El comportamiento en días no hábiles es similar, para la fase 1 se tiene un intervalo de 212 a 225 Volts, la fase 1 de 210 a 223 V y la fase 3 de 225 V. Cabe mencionar que los valores mínimos se dan en el horario nocturno. El desbalance de voltaje entre las fases en días hábiles es de sólo de 0.42%, mientras que en días no hábiles es de 0.45%; ambos se encuentran dentro del límite recomendado de 3%. 46

51 Corriente por fase. El comportamiento de la corriente es muy parecido en todos los días laborables, sin embargo el viernes presente valores un poco más bajo (Figura 25). En los horarios de mayor actividad se presentan los valores máximos de las tres fases, éstos corresponden a 246, 259 y 212 A, respectivamente. Los valores mínimos son de 90, 95 y 83 A para cada fase, respectivamente y se presentan en el horario nocturno. En cuanto a los días no laborales, la corriente está por debajo de los 150 A; presentan un máximo de 138 A para la fase 1, de 152 A para la fase 2, y de 140 A en la fase 3. Los mínimos son de 82, 91 y 78 A, respectivamente. El desbalance de corriente entre fases en un día laboral es de 9.37%, para las fases 1-2; de 9.13%, entre las fases 2-3, y de 7.44% entre las fases 3-1. En un día no laboral es de 11.68% entres fases 1-2; 10.78% entre las fases 2-3, y de 5.43% para las fases 3-1. Factor de Potencia. El factor de potencia registrado en el horario de actividad en días hábiles fluctúa de 91 y 96%, mientras que en el horario nocturno se alcanzan valores entre 92 y 94%. Con lo cual se concluye que los valores están en un intervalo adecuado. 47

52 7.6. Transformador TBT-P-05, Edificio U (PP). En los edificios denominados Plantas piloto y el U hay todo tipo de actividades experimentales relacionadas con el quehacer científico y tecnológico de investigadores de las Divisiones de Ciencias Básicas e Ingeniería y Ciencias Biológicas y de la Salud. Demanda y Consumo de energía. Este transformador tiene un comportamiento característico, ya no depende de la hora ni del día (Figura 26), con valores de demanda que se mueven constantemente dentro de un intervalo bastante amplio. Es decir, aparentemente, la demanda de energía no se ve afectada por la presencia de estudiantes y trabajadores. Los valores de la demanda están dentro de un intervalo que va de 30 kw a 127 kw, el cual es muy amplio. Para este transformador, el consumo de energía en un día hábil es de 709 kwh, mientras que para el día no laboral es de 587 kwh; como se observa no varía mucho, por lo que se mencionó en la demanda. El último valor del consumo equivale al 82% de un día no laboral, es decir, que el consumo en ambos tipos de día es similar Su contribución al consumo total de la unidad es de 20,459 kwh/mes lo que representa el 3.36% del total de la UAM-I. Capacidad empleada del transformador. El Transformador TBT-P-05 tiene una capacidad de 500 kva. El valor máximo registrado es de 61 kva, con lo que el uso máximo del transformador es de 12.16% de su capacidad total. Con el valor promedio de 33 kva se tiene un porcentaje de uso del 6.42%. Voltaje por fase. El voltaje de este transformador no varía a lo largo de la semana en que se realizó la medición (Figura 26). Las tres fases comparten el mismo intervalo de voltaje que va desde los 218 V a 238 V. Para la variación de este parámetro en día hábil es de 0.28% y para el día no laboral es de 0.30%, el hecho de que estos porcentajes sean muy cercanos es precisamente por lo mencionado anteriormente, no hay distinción del día. Se puede realizar el promedio para fines prácticos, el cual daría del 0.29 % que está por debajo del 3 % aceptable. Corriente por fase. En el comportamiento de la corriente se puede distinguir entre un día laboral y uno no laboral (Figura 26). En un día laboral se presentan los máximos de la corriente y en horas de mayor actividad en las tres fases, pero que no coinciden en valores, existe un ligera diferencia. Para la fase uno se tiene 152 A, para la fase dos de 174 A y por último la fase tres de 155 A. Los mínimos son de 39 A, 50 A y 51 A respectivamente. Para un día no laborable los máximos están de la siguiente manera: fase 1 de 92 A, fase 2, 107 A y fase 3, 111 A. Los mínimos de 30 A, 35 A y 25 A para cada una de las fases. La variación de corriente para la fase 1-2 es de 19%, fase 2-3 del 18% y fase 3-1 del 20%, estos porcentajes corresponden al día hábil, para el otro caso son: fase 1-2,21%, fase 2-3, 14 % y fase 3-1, 27%. Estas 48

53 variaciones son relativamente amplias y reflejan el particular comportamiento de la demanda de energía de este transformador. Factor de Potencia. El factor de potencia en la mayor parte del tiempo se encuentra por debajo del 90%. Existe un máximo que alcanza el 97% pero es un intervalo de tiempo corto. Conviene establecer qué tipo de cargas generan este comportamiento pues puede afectar el valor global del factor de potencia y causar un cargo adicional en la facturación por parte de la empresa eléctrica. 49

54 7.7. Transformador TBT-P-06, Edificio W. El Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental (CENICA), se encuentra ubicado dentro del edificio W. También alberga laboratorios de Biotecnología e Ingeniería Química con orientación a estudios ambientales. Demanda y Consumo de energía. Los días hábiles registrados en las mediciones tienen un comportamiento similar entre sí, con ciertas variaciones pero mínimas (Figura 27). El horario de mayor demanda de energía que se observa en este transformador es de las 07:00 a las 19:00 horas, con una demanda que va desde los 104 a los 147 kw, este intervalo puede ser amplio, pero se debe a que va creciendo conforme transcurren las horas del día. De las 10:00 a las 17:00 horas es el período de tiempo en el que la demanda es máxima con promedio máximo de 130 kw, descendiendo hasta llegar al horario nocturno que comprende de las 00:00 a las 05:00 horas, donde se mantiene con un promedio de 60 kw. El fin de semana tiene un comportamiento similar al nocturno de un día hábil, que es en promedio de 60 kw; presenta unos picos aproximadamente cada cuatro horas llegando éstos a los 92 kw promedio. Este fenómeno puede ser algún equipo que arranca en ese momento, sólo es instantáneo, ya que después regresa al promedio de 60 kw. El consumo de energía para este edificio en un día laboral es de 1,680 kwh en promedio y, para un día no laboral es de 1,283 kwh, el 73% de lo que se consume en un día laboral. Dado que el consumo es función de la demanda y el tiempo se puede observar que la carga en los días no laborales es alta y casi constante, con ciertas variaciones, pero instantáneas. La contribución mensual estimada es 47,373 kwh/mes, lo que representa el 7.8% del total del consumo de la UAM-I. Capacidad empleada del transformador. La capacidad del Transformador TBT-P-06 es de 500 kva, con respecto a la base de datos obtenida se sabe que el kva máximo corresponde a 123 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 24.6% de su capacidad total. Con el valor promedio de 70 kva se tiene un porcentaje de uso del 14%. Voltaje por fase. Los voltajes máximos de este transformador se presentan en el horario nocturno para las tres fases sin importar el día (Figura 27). El máximo para la fase uno es de 237 V, para la fase dos 235 V y para la fase tres 237 V. Los mínimos son 219 V, 218 V y 219 V respectivamente. Dado que los valores del voltaje son similares en las fases para los días analizados, se puede obtener una sola variación de voltaje, siendo ésta de 0.29 %, que es menor al 3 %, así que es aceptable. 50

55 Corriente por fase. La corriente presenta un comportamiento donde pueden distinguirse claramente los días laborables y el fin de semana, existe la intersección entre los horarios de máxima demanda y los de corriente para las tres fases como era de esperarse. Para el día hábil, la corriente para cada fase tiene los siguientes valores: 303 A, 368 A y 348 A respectivamente. Los mínimos se encuentran en el horario nocturno y corresponden a 104 A, 152 A y 122 A para cada fase. En cuanto al fin de semana, los máximos de la fase uno y tres se encuentran aproximadamente 150 A por debajo de los máximos de un día hábil; los valores son 156 A y 179 A, respectivamente. En cuanto a los mínimos, la fase 2 es la más alta dado que la corriente que reporta es de 139 mientras que la fase 3 es de 117 A y la fase 1 es de 103 A, lo cual se ve reflejado en el desbalance. El desbalance de corriente para el fin de semana en la fase 1-2 es de 36%, fase 2-3, 24% y fase 3-1, 12%. En el día laboral en la fase 1-2, 24 %, fase 2-3, 12% y fase 3-1, 15%. En ambos días el desbalance está por arriba de los valores máximos recomendados, por lo que sería conveniente precisar las circunstancias que los originan. Factor de Potencia. El transformador del edificio W en todos los días registrados osciló entre los 88 % a 93 %, En horario nocturno se presenta los valores del factor de potencia más bajos 88% en promedio. El valor máximo promedio en horas de mayor actividad fue de 93 %. 51

56 7.8. Transformador TBT-P-07, Edificio S. El edificio S contiene oficinas administrativas, cubículos de profesores y laboratorios de docencia e investigación de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud. Demanda y Consumo de energía En el comportamiento de la demanda de este transformador destaca que la demanda en las noches es del orden de 90 kw, lo cual es muy elevado (Figura 28). Los días hábiles son similares pues a partir de las 9 de la mañana, la demanda comienza a incrementarse en 130 kw y continúa con una tendencia de crecimiento hasta el mediodía donde se podría considerar un máximo de demanda de 237 kw. Permanece con un promedio alto de 233 kw durante unas cuatro o cinco horas; posteriormente, empieza a descender hasta llegar al horario nocturno que comprende de las 00:00 a 06:00 horas con una demanda que oscila entre los 90 y 120 kw. Los valores nocturnos son elevados y el intervalo puede parecer alto pero se debe a las variaciones que se presentan, debidas a las cargas de los aparatos que son instantáneas. Como se aprecia, el comportamiento de los días no hábiles podría considerarse casi constante en 90 kw a lo largo de los dos días, no distingue entre horario diurno y nocturno, de no ser por las variaciones que se presentan, lo cual son instantáneas y llegan a 110 kw promedio máximo. Estas cargas podrían atribuirse a los aparatos utilizados en el edificio, los cuales requieren esa potencia de arranque y después se estabiliza a los 110 kw mencionados anteriormente. El consumo de energía promedio de un día laboral es de 2,633 kwh y para un día no laboral 1,963 kwh, lo que representa el 75 % del consumo de un día laboral, es decir, la diferencia de consumo entre un día laboral y uno no laboral es de sólo el 25%. La estimación del consumo mensual de este edificio es de 73,941 kwh, lo que representa una contribución al consumo de la Unidad del 12.2%. Capacidad empleada del transformador. El Transformador TBT-P-07 tiene una capacidad de 300 kva. De las mediciones se obtuvo que el valor máximo medido es de 205 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 68.3% de su capacidad total. Con el valor promedio de 113 kva se tiene un porcentaje de uso del 37.7%. Este transformador reporta porcentajes de uso relativamente altos, pero dentro de un margen aceptable. Voltaje por fase. El voltaje no presenta una variación considerable a lo largo de la semana en la cual se llevó a cabo la medición. Los valores máximos en entre las fases están en 224 +/- 2 V y los mínimos en 215 +/- 2 V. El desbalance de voltaje es del 0.36 % para toda la semana, dentro del margen de porcentaje recomendado. Corriente por fase. El máximo de corriente que presenta este transformador en un día hábil es de 564 A para las fases 1 y 2 y 523 A para la fase 3, los mínimos son de 187 A, 214 A y 208 A para cada una de las fases. Para el día no hábil 52

57 el máximo de la fase 1 es de 277 A, fase 2 de 283 A y para la fase 3 de 299 A, los mínimos son de 170 A, 208 A y 204 A respectivamente. El desbalance de corriente para el día hábil en la fase 1-2 es de 7.5%, fase 2-3 de 5.5% y fase %, mientras para el día hábil se presenta en la fase 1-2 de 8.9%, fase % y 10% para fase 3-1. Factor de Potencia. El factor de potencia varía entre los valores de 85 % y 93 %. El factor de potencia en el horario de mayor actividad se encuentra por arriba del 90%. Durante el horario nocturno los valores oscilan entre los 86 % y 89 % dando un porcentaje menor al recomendado, esto para los días hábiles. En los días no hábiles mostró un comportamiento algo irregular pero siempre por debajo del 90%, por lo que se debe prestar atención al tipo de cargas que se están empleando. 53

58 7.9. Transformador TBT-P-08, Edificios Q-R. Este transformador alimenta a los edificios Q y R, por lo que no es posible distinguir los parámetros para cada uno y el análisis se hace para el transformador. En el edificio Q está la Coordinación de Recursos Materiales que incluye las secciones de mantenimiento y conservación de la UAM-I y diversos talleres. En el Q, recientemente construido, está la Coordinación de Servicios Generales. También los edificios Q1 a Q4 son de construcción reciente; en el Q1 se aloja Vigilancia y Jardinería y los otros tres funcionan como bodegas. El edificio R lo comparten las Divisiones de CBI y CBS y alberga oficinas, cubículos y laboratorios. Demanda y Consumo de energía. El comportamiento de la demanda eléctrica de este transformador es muy parecida todos los días hábiles (Figura 29). Durante el día existe un periodo donde la demanda es máxima que va de 11:00 a 17:00 horas, durante este horario la demanda varia entre 85 y 116 kw. Durante la noche, de 00:00 a 06:00, este parámetro tiene un valor que comprende un intervalo de 38 a 57 kw con un promedio es de 48 kw. Durante los días sin labores, el comportamiento podría considerarse casi constante de no ser por las alteraciones que sufre cada cierto tiempo; esta demanda es de 36 kw con picos que llegan a los 50 kw, que también son instantáneos. El consumo de energía eléctrica durante los días que se llevó a cabo la medición fue de 7,255 kwh. Para un día hábil, el consumo es de 1,179 kwh promedio, mientras que para un día no laboral es de 680 kwh en promedio. La estimación del consumo mensual es de 31,219 kwh, lo que representa el 5.1% del total mensual para la UAM-I. Capacidad empleada del Transformador. La capacidad del Transformador TBT-P-08 es de 500 kva; de la base de datos se obtuvo que los kva máximos son 93 y el porcentaje de máximo de uso del transformador de 18.6% de su capacidad total. Con el valor promedio de 45 kva se tiene un porcentaje de uso del 9%, es decir, la capacidad del transformador está bastante sobrada. Voltaje por fase. El comportamiento del voltaje no tiene una variación apreciable a lo largo de toda la semana en la que se llevó a cabo la medición. Así que se puede tomar como referencia cualquier día. Para la línea 1, el máximo es de 226 V y el mínimo de 214 V; la línea 2, de 225 V, como máximo y 213 V, como mínimo; y por último para la línea 3, el máximo es de 226 V y el mínimo de 215 V. El desbalance de voltaje es de 0.25 %., lo cual es aceptable. Corriente por fase. La corriente, al igual que la demanda, tiene su máximo en las horas de mayor actividad (Figura 29). En el día laboral y la fase 1 se presenta un máximo de 268 A, en la fase2 de 213 A y para la fase 3 de 265 A. Para los mínimos, que se dan en horario nocturno, son de 32 A para la 1; 15 A para las fase 2 y 3. 54

59 En lo que respecta a los días no laborables, la corriente para la fase 1 es de 124 A máximo y mínimo de 62 A; para la fase 2 es de 78 A máximo y 40 A mínimo; en la fase 3 es de 117 A y 48 A, respectivamente. El desbalance de corriente para el día hábil es entre fase 1-2 de 33%, fase 2-3, de 18% y fase 3-1, de 16%. Para el día no hábil el desbalance entre fase 1-2 de 44%, fase 2-3 de 21% y fase 3-1 de24 %. Lo que indica que está por encima del recomendado, por lo que sería conveniente buscar el balance entre fases. Factor de potencia. El factor de potencia está prácticamente todo el tiempo por arriba del 90%, si bien presenta valores entre 89 % a 98 %. El promedio es de 94.7% durante la semana de medición. Los valores más altos de factor de potencia se presentan en el horario de mayor actividad en un día laboral, mientras que para el fin de semana los valores son menores, si bien superiores a 90%, lo cual es adecuado. 55

60 7.10. Transformador TBT-P-09, Edificio AS. Este transformador alimenta al edificio AS donde hay oficinas administrativas, cubículos de profesores y laboratorios de docencia e investigación de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud. Cabe señalar que en años recientes fue ampliado con un nivel más. Demanda y Consumo de energía. El comportamiento de la demanda de energía en este transformador presenta una clara diferenciación entre los días hábiles y los que no (Figura 30). Las actividades inician a las 7:00 horas y la demanda aumenta de los 26 kw hasta llegar a las 11:00 a kw, la cual se sostiene hasta las 14:00. Después empieza a disminuir paulatinamente hasta llegar al horario nocturno que va de las 00:00 a las 06:00 horas y la demanda se mantiene casi constante con 26 kw. En el caso del fin de semana, la demanda se comporta de manera similar a las noches de días hábiles con 25 kw promedio. El consumo de energía en el período medido fue de 5,913 kwh. En promedio, el consumo de un día hábil es de 945 kwh, y de un día no hábiles es de 593 kwh. El consumo mensual estimado es de 25,478 kwh, lo que significa una aportación de este edificio al consumo total de la Unidad del 4.2%. Capacidad empleada del Transformador. El Transformador TBT-P-09 tiene una capacidad de 500 kva, con respecto a la base de datos obtenida se sabe que el kva máximo corresponde a 71 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 14.2 % de su capacidad total. Con el valor promedio de 37 kva se tiene un porcentaje de uso del 7.4%., por lo que puede concluirse que se tiene una gran capacidad disponible. Voltaje por fase. El voltaje no varía sensiblemente respecto de si es día hábil o no hábil, se mantiene en un intervalo entre 211 y 226 V (Figura 30). La fase 1 tiene un máximo de 225 V y un mínimo de 214 V; la 2, 223 V como máximo y 211 V como mínimo; y la fase 3 con máximo de 224 V y mínimo de 213 V. El desbalance que se presenta es de 0.49 % en promedio dado que ambos días tienen valores similares. Este porcentaje indica que la variación es aceptable dado que es menor al 3 % máximo recomendado. Corriente por fase. En el comportamiento de la corriente sí se distinguen los días hábiles y no hábiles (Figura 30). La corriente máxima se da en los horarios de mayor actividad, con valores por fase de 208 A para la 1, 218 A para la 2, y 183 A en la 3. Los mínimos son de 47 A, 66 A y 49 A, respectivamente. Para los días no laborales existe una disminución considerable en los máximos mientras que los valores mínimos se mantienen muy cercanos. Para la fase 1, el máximo es de 93 A, 101 A fase 2 y la fase3 de 98 A. Los mínimos reportados son de 51 A, 44 A y 49 A para cada fase. Siendo estos últimos valores muy cercanos a los mínimos de los días hábiles. 56

61 El desbalance sobrepasa el recomendado que es del 10%, para la fase 1-2 se tiene un 16%, fase 2-3 de 15.5% y fase 3-1 de 15%, en días hábiles. Para los días no laborales el desbalance es de 1-2, 13%, 2-3, 17 % y 3-1, 15 %. Factor de potencia. El factor de potencia en este transformador presenta valores entre 87 % a 98 %. En el horario de 10:00 a 18:00 horas de días hábiles, el promedio para este horario es de 95 %. Cuando se presenta el horario nocturno en días hábiles, este factor disminuye registrando valores entre 87 % a 94 % y el promedio se encuentra en 92 %. El comportamiento del factor de potencia registrado en días no hábiles se mantuvo entre 88 % y 94 %, con algunos valores de 87 %. 57

62 7.11. Transformador TBT-P-10, Edificio AA. El edificio AA alberga las aulas con equipo de cómputo para la impartición de cursos en la Unidad. Demanda y Consumo de energía Este edificio reportó datos atípicos debido a los acontecimientos reseñados anteriormente (Ver 5.1), que se presentaron en la semana que estuvo conectado al analizador de redes. Para el análisis de la demanda se tomó como día hábil representativo el jueves 22 de marzo de 2012 (Figura 31). El horario de máxima actividad comprende de las 07:30 a las 17:30, su demanda promedio es de 77 kw. En cuanto al horario nocturno que va de las 00:00 a 07:00 horas, el promedio de demanda es de 8 kw. Los días no hábiles también fueron peculiares por lo que se tomó como representativo el domingo. Registrando el horario con mayor actividad las 10:00 a las 13:15 horas una demanda promedio de 40 kw. Para el horario nocturno regresa al promedio del día hábil nocturno de 8 kw promedio, es decir, el horario nocturno tiene el mismo valor promedio sin importar el día. El registro que se tiene del consumo de energía para este trasformador es de 601 kwh promedio para un día laboral, mientras que para un día no laboral es de 254 kwh. Con estos valores se realizó la estimación del consumo mensual promedio de 15,034 kwh, lo cual representa el 2.5% de total de UAM-I. Capacidad empleada del Transformador. La capacidad del Transformador TBT-P-10 es de 500 kva. El valor máximo medido es de 58 kva, lo cual representa el empleo del 11.6% de su capacidad total. Con el valor promedio de 10 kva se tiene un porcentaje de uso del 2%. Estas cifras muestran que el transformador está sumamente sobrado. Voltaje por fase. El voltaje medido está por encima del nominal, es decir, de 220 V pero sin superar los 235 V en las tres líneas durante toda la semana de medición (Figura 31). Se presentaron caídas por los cortes de suministro, pero que fueron instantáneas, así que para fines de análisis se omitirán esos valores. Los valores máximos para un día laboral fueron de 238 V fase 1; 236 V, fase 2; 237 V, fase 3. Los valores mínimos fueron para la fase 1 y 3, 220 V y la fase 2, 219 V. En cuanto al día no laboral los máximos son similares al del día no hábil siendo estos de 233 V, 231 V y 233 V para cada una de las líneas, mientras que los mínimos son análogos a los días laborales. Dada la similitud de voltaje entre las fases, de los días laborales y no laborales, el desbalance es prácticamente el mismo para ambos días, el valor corresponde al 0.26 % dentro de lo recomendado. Corriente por fase. En este transformador, el intervalo de las corrientes medidas es muy amplio (Figura 31). Los máximos se presentan en el horario de mayor actividad en un día hábil, 188 A para la fase 1, 210 A, fase 2 y fase 3 de 196 A. Los valores mínimos son de 11 A, 10 A y 14 A, respectivamente Para los días no laborables, se reporta valores máximos de 87 A, 80 A y 109, respectivamente para las fases 1, 2 y 3. Así como valores mínimos de de 12 A para la fase 1 y 2, y de 14 A en la 3. 58

63 Para el día hábil el desbalance de corriente entre la fase 1-2 es 15% fase 2-3 de 15.5% y fase 3-1 de 21.5%; para el día no hábil, la fase 1-2 de 11% fase 2-3 de 19 y fase 3-1 de 24 %. Valores que están por arriba de 10 % aceptable. Factor de Potencia. El comportamiento del este parámetro también se ve afectado por los acontecimientos que se presentaron durante el periodo de medición, sin embargo, se tiene un promedio de 95 %, presentando máximos de 98 %. Valores satisfactorios por estar encima del 90 %. Los mínimos que se presentan son instantáneos. 59

64 7.12. Transformador TBT-P-11, Edificio A. El edificio A está dedicado principalmente a oficinas. En la planta baja está la Coordinación de Servicios de Cómputo, el servicio de cajas y Rectoría. Demanda y Consumo de energía Las mediciones en este transformador también se vieron afectadas por el evento inesperado del temblor de tierra que afectó la marcha normal de las instalaciones (ver 5.1). Se tomó como día hábil característico el jueves 22 de marzo de 2012 (Figura 32). El horario que se toma de mayor actividad es de las 08:00 que es la hora en que empieza haber movilidad en el edificio hasta las 17:00 horas que es la hora en la culmina las laborares por parte de rectoría, oficinas, etc. La demanda del edificio está entre 45 y 74 kw, tomando como promedio máximo 70 kw. En fin de semana el requerimiento de demanda del edificio es igual tanto para todo el fin como para el día laboral en horario nocturno, es de 41 kw promedio máximo. Lo cual parece ser alto considerando que es área de oficinas, a excepción que esta servicio la sala de cómputo. En cuanto al consumo de energía en este edificio en un día laboral es de 1,133 kwh y en uno no laboral de 961 kwh, con lo cual el consumo mensual estimado asciende a 32,928 kwh, con un porcentaje de contribución del total de la unidad de 5.4 %. Como puede observarse, el consumo de energía de un día no hábil es muy cercano al que sí lo es. Capacidad empleada del Transformador. La capacidad del Transformador TBT-P-11 es de 300 kva. El valor máximo medido corresponde a 82 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 27.3 % de su capacidad total. Con el valor promedio de 45 kva se tiene un porcentaje de uso del 15 %. Voltaje por fase. La variación de voltaje comprende el intervalo de 215 V a 235 V a lo largo de la semana de medición (Figura 32). Los máximos para la fase uno y tres es de 235 V y para la fase dos de 232 V; mínimos de 218 V para la fase uno y tres mientras que la fase dos es de 216 V. La mínima variación en los valores de voltaje en las fases se ve reflejado en el desbalance entre ellas, pues en promedio es de 0.47 % lo cual indica que es aceptable. Corriente por fase. El comportamiento de la corriente de este transformador (Figura 32), es similar al Transformador TBT-P-10 analizado anteriormente (Figura 31), con excepción de que los valores mínimos con respecto a los máximos no están muy alejados. También se observa que la fase 3 está ligeramente debajo de las otras dos fases. Para un día hábil la corriente máxima en la fase 1 es de 204 A, fase 2, 226 A y fase 3 de 192 A, mínimos de 89 A, 90 A y 75 A respectivamente. Para un día no hábil los máximos que se presentan son: fase 1, 163 A; fase 2, 168 A y fase 3, 122 A, los mínimos son de: 91 A, 95 A y 75 A para cada fase. 60

65 El desbalance correspondiente al día hábil en la fase 1-2 es de 5.13 %, fase 2-3, 19 % y fase 3-1, 17 %. Para el otro caso, las fases 1-2, 6 %, fases 2-3, 29 % y 3-1, 23 %. El desbalance de las fases 1-2 es satisfactorio y el de las otras dos combinaciones es ligeramente elevado. Factor de Potencia. El comportamiento del factor de potencia mantiene valores máximos de 97 % en los periodos de medición durante los días hábiles. Durante el horario nocturno se observa una disminución hasta 93 % y en los días no hábiles se mantiene entre 94 % y 96 %. 61

66 7.13. Transformador TBT-P-12, Edificios H, C y D. Este transformador tiene la particularidad que abastece a más de un edificio, pues lo hace a los edificios H, C y D, no obstante, gracias a que hay tableros de distribución fue posible realizar las mediciones correspondientes con lo cual se evaluaron los comportamientos individuales. El edificio H alberga los cubículos de los profesores de las División de Ciencias Sociales y Humanidades y las oficinas administrativas respectivas. Los edificios C y D se dedican preferentemente a aulas, si bien comparten otras actividades: el salón verde y dos auditorios, en el C, y CELEX y la sección de reproducción en el D. Demanda y Consumo de energía En primer lugar se hará el análisis del transformador que representa el conjunto de los tres edificios, para posteriormente presentar el análisis individual. El comportamiento de la demanda en el transformador muestra claramente una diferencia entre los días hábiles y los no hábiles (Figura 33). En los días hábiles, la demanda comienza a subir a partir de las 07:00 horas con 50 kw, para llegar, en el horario de mayor actividad, de 10:00 a 15:00 horas, a un valor máximo promedio de 130 kw. Después de esa hora empieza a disminuir paulatinamente llegando a una demanda casi constante, que permanece en el horario nocturno de 00:00 a 06:00 horas con una demanda de 55 kw. Estos valores corresponden a un día laboral. El consumo de energía en este transformador en promedio mensual es de 45,254 kwh, lo que significa un consumo diario promedio para un día hábil de 1,670 kwh y para el día no hábil de kwh. El consumo promedio representa el 7.44 % del total mensual en la unidad. Para el edificio C (Figura 34), el máximo promedio que se presenta es de 23 kw en el intervalo de mayor actividad, después empieza a disminuir llegando a 10 kw aproximadamente en el horario nocturno. En el día no laboral, la demanda que se presenta es de 17 kw promedio en un horario de 08:00 a 13:00 horas y en horario nocturno es análogo al día hábil. Se tiene un promedio para el día hábil de 327 kwh y para el día no hábil de 244 kwh. El promedio mensual de consumo para este edificio es de 9,185 kwh, que equivale a 1.5% del consumo total de la Unidad. El edificio D presenta una demanda que empieza a incrementarse a partir de las 06:30 horas hasta llegar a un máximo promedio de 35 kw (Figura 35), posteriormente a las 17:00 horas decrece hasta los 17 kw promedio que se presenta en el horario nocturno. Para el fin de semana existe una demanda de 25 kw en el horario de mayor actividad, decrece a 10 kw promedio donde se mantiene hasta las 18:00 horas, vuelve a subir a 17 kw y permanece esa demanda hasta las 05:00 horas. Para fin de semana se puede observar que existe un aumento en este rubro que alcanza los 71 kw de las 09:00 a las 13:00 horas. Este edificio tiene un consumo mensual promedio es de 16,450 kwh o el 2.7% de la UAM-I. El día hábil contribuye con un promedio de 606 kwh y el no hábil de 392 kwh. En el edificio H se presenta un promedio en el horario de mayor actividad mencionado anteriormente de 60 kw, mientras que en horario nocturno es de 20 kw promedio, esto es para un día laboral. Para un día no laboral se mantiene en 20 kw promedio. El consumo para este edificio es de 19,661 kwh, lo que representa 3.2% de la Unidad. El promedio para el día hábil es de 739 kwh y para el no hábil es de 436 kwh. 62

67 Capacidad empleada del Transformador La capacidad nominal del Transformador TBT-P-12 es de 500 kva, los demanda aparente máxima en el período de mayor actividad asciende kva, con lo cual el porcentaje de uso del transformador es de 25.3% de su capacidad total. Con el valor promedio de 64 kva se tiene un porcentaje de uso del 12.8%. Voltaje por fase La variación del voltaje durante las mediciones para las tres fases es similar (Figura 33), no existe distinción entre los días medidos, se puede observar que las fases 1 y 3 tienen valores similares y se encuentran ligeramente por encima de la fase 2, el voltaje máximo que se presentó fue de 234 V y el mínimo de 217 V. El desbalance es de únicamente 0.27 % Corriente por fase El comportamiento de este parámetro es similar al de la demanda, hace distinción entre los días laborales y no laborales (Figura 33); presentan los valores máximos en un día hábil en la fase 1 de 330 A, fase 2 de 350 A y fase 3 de 343 A; los mínimos son de 89 A, 96 A y 91 A, respectivamente. En cuanto al día no hábil, el máximo es de 187 A para la fase 1, 172 A para la fase 2 y 167 A para la fase 3, los mínimos correspondientes son 78 A para la fase 1 y 90 A para las fases 2 y 3. El desbalance para la fase 1-2 es de 11 %, fase 2-3, 7 % y fase 3-1, de 8 %. Estos valores corresponden al día laboral. Para el no laboral la fase 1-2 es de 14 %, fase 2-3 de 5 % y 10 % para la fase 3-1. En el edificio C (Figura 34), se observa que la fase se encuentra por debajo de las dos fases en los mínimos. En un día hábil, se presentan máximos los valores máximos de 69 A en las fases 1 y 3, y de 62 A en la fase 2. Los valores mínimos son de 22 en la fase 1, 19 A en la fase 2 y 14 A en la 3. En el día no laboral, los valores máximo son: fase 1, 45 A; fase 2, 42 A y fase 3, 44 A y como valores mínimos 22 A, 18 A y 15 A, respectivamente. El desbalance en el día laboral para la fase 1-2 es de 13 %, fase 2-3, de 30 % y fase 3-1, de 27 %. En el día hábil, fase 1-2 de 11 %, fase 2-3 de 30 % y fase 3-1 de 36 %. Para el edificio D (Figura 35), en un día hábil los máximos de corriente que se presentan son de 134 A, fase 1; 108 A, fase 2 y 132 A de la fase 3; los mínimos son de 22 A, 25 A y 31 A para cada una de las fases. El día no hábil se presenta un descenso dando valores de 76 A para la fase 1, 89 A fase 2 y fase 3 de 90 A como valores máximos; los mínimos correspondientes son de 22 A, 26 A y 24 A respectivamente. El desbalance para el día hábil para la fase 1-2 es de 10 %, fase2-3 de 8 % y fase 3-1 de 9 %. En el día no hábil. En el día no hábil es de 16 & fase 1-2, 10 % fase 2-3 y 12 % fase 3-1. Factor de Potencia El factor de potencia medido en este transformador siempre está por encima del 90 % (Figura 33), lo cual es favorable y contribuye a un buen factor de potencia de la Unidad. Tiene un promedio máximo de 99 %. En el edificio C también se encuentra por encima del 90 % y presenta un mínimo de 93 % en promedio y máximo de 99.5 % en promedio (Figura 34). En el edificio D al igual que los dos anteriores no sufre por bajo factor de potencia, es decir, menor al 90 %, presentando 97 % en mínimo promedio y 99 en máximo en promedio (Figura 35). 63

68 7.14. Transformador TBT-P-13, Edificios B, L, P y G. Este transformador también abastece varios edificios. Está dividido en dos partes, la primera alimenta sólo el edificio B y la segunda al conjunto de edificios B, L, P y G, que están conectados a un derivado, así que nos es posible medirlos de manera individual. Adicionalmente, en el Edificio B se tiene el sistema de generación fotovoltaico que aporta energía eléctrica durante el día. El edificio B es fundamentalmente de aulas, si bien en la planta baja se encuentra la Coordinación de Sistemas Escolares y el Auditorio del Fuego Nuevo. En el edificio L se encuentran las diferentes secciones de la Coordinación de Servicios Documentales: Biblioteca, Librería, salas de lectura, etcétera. El edificio P está formado por las aulas para alumnos de postgrado y algunas oficinas. Finalmente, el edificio G alberga la Galería, la Sala Cuicacalli y las oficinas de recursos humanos. Demanda y Consumo de energía La demanda para este conjunto de edificios se comporta de manera similar todos los días, notándose claramente la diferencia entre un día hábil y otro que no lo es (Figura 36). En los días laborables, no hay picos de demanda repentinos; el horario de máxima actividad es amplio y la demanda oscila entre 100 y 120 kw; sólo existe una pequeña variación en su comportamiento en el descanso del personal de servicios escolares que va de 13:00 a 15:00 hora y retoma la misma tendencia. La demanda promedio es de 110. En el horario nocturno, tanto del día laboral y no laboral, se tiene un valor promedio de 33 kw que es considerable si se toma en cuenta que no hay actividades que involucren alumnos. En fin de semana se tiene registrada una demanda de 70 kw, este valor llama la atención debido a que es elevado para ser fin de semana y que no hay labores. Se tendrá que verificar que es lo que ocasiona esta demanda. El consumo promedio de un día hábil asciende a 1,237 kwh y el de un día no hábil de 706 kwh, con lo cual se puede estimar el consumo mensual de energía de este transformador es de 32,684 kwh en promedio, lo que representa el 5.37 % del total mensual de la Universidad. Para los edificios restantes, L, P y G (Figura 37), la demanda presenta sus máximos en el horario de mayor actividad para un día hábil de 30 kw en promedio y en horario nocturno de 7 kw en promedio. Para el fin de semana existen variaciones pero que se encuentran en el intervalo de 5 y 10 kw, manteniendo en promedio 7 kw. Para estos edificios el consumo promedio en un día hábil es de 1,172 kwh y en el día no hábil es de 542 kwh con lo que se estima el promedio mensual de 29,761 kwh. Capacidad empleada del Transformador. El Transformador TBT-P-13 tiene una capacidad de 500 kva; de las mediciones se observa que en el período de mayor actividad el valor máximo es de 103 kva, con el cual el porcentaje de uso del transformador es de 20.5% de su capacidad total. Con el valor promedio de 46 kva se tiene un porcentaje de uso del 9.2%. Voltaje por fase El comportamiento de este parámetro se encuentra en un intervalo de 215 V a 225 V (Figura 34), es similar entre los distintos días de medición. Se puede observar que las fases 1 y 3 son muy cercanas y que 64

69 presentan un máximo de 226 V y mínimo de 211 V, mientras que para la fase 2, de 225 V como máximo y mínimo de 210 V. El desbalance de voltaje es de 0.29 %, dentro del límite del 3 % aceptable. Corriente por fase La corriente para este transformador tiene sus valores máximos en los días laborales (Figura 36), que coinciden con los horarios de mayor actividad en el parámetro de demanda. En un día hábil se tienen los valores máximos de 292 A, fase 1; 258 A, fase 2 y 286 A, fase 3. Los valores mínimos son de 41 A, 32 A y 21 A, respectivamente, para cada fase. En el día no laboral, el valor máximo que se presenta en la fase 1 es de 184 A; en la fase 2 de 153 A; y la fase 3 de 181 A, mientras que el mínimo es de 11 A, 12 A y 15 A para la fase correspondiente. Para el día laboral, el desbalance para la fase 1-2 es de 18 %, entre fases 2-3 es de 26 % y para las fases 3-1 es de 19 %. Para el día no hábil: entre fases 1-2 es de 26 %, fases 2-3 es de 42 % y fases 3-1 de 33 %. Lo cual es mucho mayor al 10 % recomendado. De manera particular para los edificios L, P y G (Figura 37) se tiene que los máximos para el día hábil corresponden a 252 A, 202 A y 256 A para las fases 1, 2 y 3 respectivamente. Los mínimos de 11 A, 19 A y 15 A para cada una de las fases. Para un día no laboral los máximos que se registraron son de 106 A, 73 A y 101 A respectivamente y mínimos de 27 A, 24 A y 10 A para cada fase. El porcentaje de desbalance para el día hábil es de 14 % para la fase 1-2, 22 % para la fase 2-3 y 17 % para la fase 3-1. Para el no hábil es de 24 % fase 1-2, 36 % fase 2-3 y 34 % para fase 3-1. Factor de potencia El factor de potencia para este transformador a lo largo de la medición se encuentra por encima del 90 % (Figura 36), que es un valor satisfactorio. En promedio se encuentra en 99 %, aunque se puede observar que se presentaron valores bajos hasta llegar a cero, pero que fueron instantáneos. Para los edificios L, P y G el factor de potencia (Figura 37) hace distinción entre los días laborales y no laborales. Cabe mencionar que siempre está por encima del 90 %. Presenta sus máximos en el horario de mayor actividad con 99.8 % en promedio y en horario nocturno de 96.5 %. En el fin de semana el comportamiento es irregular dadas las variaciones que presenta. 65

70 7.15. Transformador TBT-P-14, Edificio M y Actividades Deportivas. Este transformador también cuenta con un tablero derivado que abastece al edificio de la cafetería y al edificio de Actividades Deportivas donde se encuentra el gimnasio, cubículos para las distintas disciplinas deportivas que se practican, Servicio Médico y las canchas de squash. Demanda y Consumo de energía El comportamiento de la demanda en un día hábil es característica por tratarse de la cafetería, en donde seguramente, las cámaras de refrigeración y los refrigeradores representan un carga importante (Figura 38). La demanda es prácticamente constante durante la mayor parte del día con 40 kw, sin embargo, de 18 horas a 22 horas, la demanda asciende a kw. En la mañana, durante un breve tiempo hacia las 05:00 horas baja a una demanda mínima de 10 kw. El comportamiento en fin de semana es un tanto extraño debido a que la demanda en horario de máxima actividad para el sábado es menor 25 kw que al horario nocturno que es de 38 kw, al iniciar el día domingo se presenta una demanda de 33 kw en un promedio la cual disminuye alrededor de las 05:00 llegando a una demanda de 15 kw en promedio. Para el horario nocturno en ambos días se mantiene prácticamente constante en 35 kw. El consumo de energía promedio para un día hábil es de 876 kwh y para el día no hábil de 628 kwh. El cálculo estimado mensual se tiene un consumo de 24,371 kwh, lo que representa el 4 % del total de la UAM-I. Capacidad empleada del Transformador. El Transformador TBT-P-14 tiene una capacidad de 300 kva, en el período de mayor actividad se presentan los valores máximos de demanda y corresponde a 68 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 22.7 % de su capacidad total. Con el valor promedio de 38 kva se tiene un porcentaje de uso del 12.7%. Voltaje por fase Dado que no hay variaciones a lo largo de la semana de medición (Figura 38), solo se reportaron máximos de 233 V para la fase 1, 230 V para la fase 2 y 232 V para la fase 3; los mínimos correspondientes son de 218 V, 215 V y 217 V respectivamente. El desbalance que se presenta es de 0.4 % menor al 3 %, valor límite recomendado. Corriente por fase En cuanto a este parámetro se refiere existe una semejanza con la demanda (Figura 38), para el día hábil existen máximos que son de 309 A para la fase 1, 321 A para la fase 2 y de 340 A para la fase 3; los mínimos de 59 A, 41 A y 32 A, respectivamente. En el día no hábil presenta valores mínimos de 54 A en la fase 1, 40 A en la fase 2 y 45 A en la fase 3; los máximos de 209 A, 210 A y 191 A, respectivamente. 66

71 El desbalance de corriente para el día hábil para la fase 1-2 es de 9 %, fase 2-3 de 11 % y fase 3-1 de 10 %. Para el fin de semana de 10 % fase 1-2, 13 % fase 2-3 y 12 % fase 3-1. Factor de Potencia En la mayor parte del tiempo se encuentra por encima del 90 % recomendado (Figura 38), se puede observar que existe un periodo de tiempo en el que se encuentra por debajo y es en el horario de mayor actividad, también existen instantes en el que el factor de potencia cae a porcentajes menores al 80 %. El porcentaje en promedio es de 95 %. 67

72 7.16. Transformado TBT-P-15, Edificios E-F. Este transformador alimenta dos edificios: E y F. El edificio E está dedicado fundamentalmente a aulas, tiene algunos auditorios y oficinas. En el edificio F están las oficinas y cubículos de la División de Ciencias Sociales y Humanidades. Demanda y Consumo de energía Hay que tomar en cuenta que el transformador alimenta a dos edificios, uno es de impartición de clases mientras que el otro es de oficinas y cubículos. El horario de máxima demanda es de 09:00 a 19:00 horas y oscila entre 60 y 80 kw. Existe un comportamiento muy extraño en los primeros días que se tomaron las lecturas que salen del comportamiento normal (Figura 39), sin embargo en el horario nocturno de las 00:00 a las 06:00 horas el comportamiento no es muy variado y registra una demanda de 27 kw. Los fines de semana solo tenemos actividad los días sábado con un horario de las 08:00 a 13:00 horas con una demanda de 40 kw por lo cual se puede inferir que las actividades se realizan en el edificio F ya que el E permanece cerrado y el horario nocturno se mantiene igual que el resto de la semana con un horario de las 00:00 a 07:00 horas con 27 kw. Se necesita hacer una revisión más a fondo en el horario nocturno para verificar que es lo que está generando esa demanda de 27 kw ya que probablemente no se apague la iluminación, pues en ambos se supone no hay actividades en ese horario. El consumo de energía para este transformador se estima de 22,218 kwh, lo que representa el 3.65 % del total de consumo de la Universidad. En promedio para el día hábil el consumo es de 792 kwh mientras que para el día no hábil es de 588 kwh. Capacidad empleada del Transformador. El Transformador TBT-P-15 tiene una capacidad de 500 kva, el valor máximo corresponde a 205 kva. Con este valor se calcula el porcentaje de uso del transformador que en este caso es de 41 % de su capacidad total. Con el valor promedio de 112 kva se tiene un porcentaje de uso del 22.4 %. Voltaje por fase. Este parámetro no hace distinción entre los días medidos. Los máximos que presenta son de 226 V para la fase 1, 224 para la fase 2 y 225 para la fase 3; los mínimos de 215 V, 214 V y 210 V respectivamente. El desbalance que se calculó es de 0.36 % el cual es aceptable, ya que es mucho menor al 3 % recomendado. Corriente por fase. Existen diferencias entre los días hábiles y no hábiles (Figura 40). Los máximos para el día hábil son de 180 A para la fase 1, 184 A para la 2 y 182 A para la fase 3; los mínimos de 46 A para la fase 1, 41 A para la fase 2 y 53 A para la fase 3. 68

73 Para el día no hábil 162 A para la fase 1, 188 A para la fase 2 y 187 A para la fase 3, siendo estos los valores máximos; los mínimos son de 45 A, 41 A y 53 A para cada fase. El desbalance entre las fases 1-2 es de 9 %, fase 2-3 de 14 % y fase 3-1 de 13 %, para el día hábil; en caso del día no hábil es de 11 %, 24 % y 16 % respectivamente. Factor de Potencia. A lo largo de la semana de medición se puede observar (Figura 40) que existen días en los que el factor de potencia se encuentra por debajo del 90 %, 88 % en promedio, presentando este valor en el horario nocturno y días no hábiles. También se presentan máximos de 92 % en promedio y se dan horario de mayor actividad. 69

74 Figura 22. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-01, Edificio I (medición de Febrero 20, 2012 a Febrero 27, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos. 70

75 71

76 Figura 23. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-02, Edificio AI (medición de Marzo 26, 2012 a Abril 2, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos. 72

77 73

78 09:49 11:39 13:29 15:19 17:09 18:59 20:49 22:39 00:29 02:19 04:09 05:59 07:49 09:39 11:29 13:19 15:09 16:59 18:49 20:39 22:29 00:19 02:09 03:59 05:49 07:39 09:29 11:19 13:09 14:59 16:49 18:39 20:29 22:19 00:09 01:59 03:49 05:39 07:29 09:19 11:09 12:59 14:49 16:39 18:29 20:19 22:09 23:59 Voltaje [V] 09:49 14:04 18:19 22:34 02:49 07:04 11:19 15:34 19:49 00:04 04:19 08:34 12:49 17:04 21:19 01:34 05:49 10:04 14:19 18:34 22:49 03:04 07:19 11:34 15:49 20:04 00:19 04:34 08:49 13:04 17:19 21:34 01:49 06:04 10:19 14:34 18:49 23:04 03:19 07:34 Potencia (kw) Figura 24. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-03, Edificio T (medición de Febrero 20, 2012 a Febrero 27, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

79 :49 13:14 16:39 20:04 23:29 02:54 06:19 09:44 13:09 16:34 19:59 23:24 02:49 06:14 09:39 13:04 16:29 19:54 23:19 02:44 06:09 09:34 12:59 16:24 19:49 23:14 02:29 05:54 09:19 12:44 16:09 19:34 22:59 02:24 05:49 09:14 12:39 16:04 19:29 22:54 02:09 05:34 08:59 12:24 15:49 19:14 22:39 02:04 05:29 08:54 Corriente [A] :49 13:34 17:19 21:04 00:49 04:34 08:19 12:04 15:49 19:34 23:19 03:04 06:49 10:34 14:19 18:04 21:49 01:34 05:19 09:04 12:49 16:34 20:19 00:04 03:49 07:34 11:19 15:04 18:49 22:34 02:19 06:04 09:49 13:34 17:19 21:04 00:49 04:34 08:19 12:04 15:49 19:34 23:19 03:04 06:49 Factor de Potencia (%)

80 18:40 20:50 23:00 01:10 03:20 05:30 07:40 09:50 12:00 14:10 16:20 18:30 20:40 22:50 01:00 03:10 05:20 07:30 09:40 11:50 14:00 16:10 18:20 20:30 22:40 00:50 03:00 05:10 07:20 09:30 11:40 13:50 16:00 18:10 20:20 22:30 00:40 02:50 05:00 07:10 09:20 11:30 13:40 15:50 18:00 20:10 22:20 Voltaje [Volts] 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 Demanda [kw] Figura 25. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-04, Edificio AT (medición de Febrero 13, 2012 a Febrero 20, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

81 :40 22:05 01:30 04:55 08:20 11:45 15:10 18:35 22:00 01:25 04:50 08:15 11:40 15:05 18:30 21:55 01:20 04:45 08:10 11:35 15:00 18:25 21:50 01:15 04:40 08:05 11:30 14:55 18:20 21:45 01:10 04:35 08:00 11:25 14:50 18:15 21:40 01:05 04:30 07:55 11:20 14:45 18:10 21:35 01:00 04:25 07:50 11:15 14:40 Corriente [A] :40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 00:40 06:40 12:40 18:40 Factor de Potencia (%)

82 18:26 21:56 01:26 04:56 08:26 11:56 15:26 18:56 22:26 01:56 05:26 08:56 12:26 15:56 19:26 22:56 02:26 05:56 09:26 12:56 16:26 19:56 23:26 02:56 06:26 09:56 13:26 16:56 20:26 23:56 03:16 06:46 10:16 13:46 17:16 20:46 00:16 03:46 07:16 10:46 14:16 17:46 21:16 00:36 04:06 07:36 11:06 14:36 Voltaje [V] 18:26 22:01 01:36 05:11 08:46 12:21 15:56 19:31 23:06 02:41 06:16 09:51 13:26 17:01 20:36 00:11 03:46 07:21 10:56 14:31 18:06 21:41 01:16 04:51 08:26 12:01 15:36 19:11 22:46 02:21 05:56 09:31 13:06 16:41 20:16 23:51 03:26 07:01 10:36 14:11 17:46 21:21 00:56 04:31 08:06 11:41 15:16 Demanda [kw] Figura 26. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-05, Edificio U (PP) (medición de Marzo 19, 2012 a Marzo 26, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

83 :26 21:56 01:26 04:56 08:26 11:56 15:26 18:56 22:26 01:56 05:26 08:56 12:26 15:56 19:26 22:56 02:26 05:56 09:26 12:56 16:26 19:56 23:26 02:56 06:26 09:56 13:26 16:56 20:26 23:56 03:26 06:56 10:26 13:56 17:26 20:56 00:26 03:56 07:26 10:56 14:26 17:56 21:26 00:56 04:26 07:56 11:26 14:56 Corriente [A] :26 22:01 01:36 05:11 08:46 12:21 15:56 19:31 23:06 02:41 06:16 09:51 13:26 17:01 20:36 00:11 03:46 07:21 10:56 14:31 18:06 21:41 01:16 04:51 08:26 12:01 15:36 19:11 22:46 02:21 05:56 09:31 13:06 16:41 20:16 23:51 03:26 07:01 10:36 14:11 17:46 21:21 00:56 04:31 08:06 11:41 15:16 Factor de Potencia [%]

84 19:18 23:03 02:48 06:33 10:18 14:03 17:48 21:33 01:18 05:03 08:48 12:33 16:18 20:03 23:48 03:33 07:18 11:03 14:48 18:33 22:18 02:03 05:48 09:33 13:18 17:03 20:48 00:23 04:08 07:53 11:38 15:23 19:08 22:53 02:38 06:23 10:08 13:53 17:38 21:23 00:58 04:43 08:28 12:13 15:58 Voltaje [V] 19:18 23:03 02:48 06:33 10:18 14:03 17:48 21:33 01:18 05:03 08:48 12:33 16:18 20:03 23:48 03:33 07:18 11:03 14:48 18:33 22:18 02:03 05:48 09:33 13:18 17:03 20:48 00:33 04:18 08:03 11:48 15:33 19:18 23:03 02:48 06:33 10:18 14:03 17:48 21:33 01:18 05:03 08:48 12:33 16:18 Demanda [kw] Figura 27. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-06, Edificio W (medición de Febrero 13, 2012 a Febrero 20, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

85 :18 22:58 02:38 06:18 09:58 13:38 17:18 20:58 00:38 04:18 07:58 11:38 15:18 18:58 22:38 02:18 05:58 09:38 13:18 16:58 20:38 00:18 03:58 07:38 11:18 14:58 18:38 22:18 01:58 05:38 09:18 12:58 16:38 20:18 23:58 03:38 07:18 10:58 14:38 18:18 21:58 01:38 05:18 08:58 12:38 16:18 Corriente [A] :18 22:58 02:38 06:18 09:58 13:38 17:18 20:58 00:38 04:18 07:58 11:38 15:18 18:58 22:38 02:18 05:58 09:38 13:18 16:58 20:38 00:18 03:58 07:38 11:18 14:58 18:38 22:18 01:58 05:38 09:18 12:58 16:38 20:18 23:58 03:38 07:18 10:58 14:38 18:18 21:58 01:38 05:18 08:58 12:38 16:18 Factor de Potencia [%]

86 17:37 21:17 00:57 04:37 08:17 11:57 15:37 19:17 22:57 02:37 06:17 09:57 13:37 17:17 20:57 00:37 04:17 07:57 11:37 15:17 18:57 22:37 02:17 05:57 09:37 13:17 16:57 20:37 00:07 03:47 07:27 11:07 14:47 18:27 22:07 01:47 05:27 09:07 12:47 16:27 20:07 23:47 03:17 06:57 10:37 14:17 17:57 Voltaje [V] 17:37 21:12 00:47 04:22 07:57 11:32 15:07 18:42 22:17 01:52 05:27 09:02 12:37 16:12 19:47 23:22 02:57 06:32 10:07 13:42 17:17 20:52 00:27 04:02 07:37 11:12 14:47 18:22 21:57 01:32 05:07 08:42 12:17 15:52 19:27 23:02 02:37 06:12 09:47 13:22 16:57 20:32 00:07 03:42 07:17 10:52 14:27 18:02 Demanda [kw] Figura 28. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-07, Edificio S (medición de Febrero 6, 2012 a Febrero 13, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

87 :37 21:17 00:57 04:37 08:17 11:57 15:37 19:17 22:57 02:37 06:17 09:57 13:37 17:17 20:57 00:37 04:17 07:57 11:37 15:17 18:57 22:37 02:17 05:57 09:37 13:17 16:57 20:37 00:17 03:57 07:37 11:17 14:57 18:37 22:17 01:57 05:37 09:17 12:57 16:37 20:17 23:57 03:37 07:17 10:57 14:37 Factor de Potencia [%]

88 17:43 21:28 01:13 04:58 08:43 12:28 16:13 19:58 23:43 03:28 07:13 10:58 14:43 18:28 22:13 01:58 05:43 09:28 13:13 16:58 20:43 00:28 04:13 07:58 11:43 15:28 19:13 22:58 02:33 06:18 10:03 13:48 17:33 21:18 01:03 04:48 08:33 12:18 16:03 19:48 23:33 03:08 06:53 10:38 14:23 Voltaje [V] 17:43 21:28 01:13 04:58 08:43 12:28 16:13 19:58 23:43 03:28 07:13 10:58 14:43 18:28 22:13 01:58 05:43 09:28 13:13 16:58 20:43 00:28 04:13 07:58 11:43 15:28 19:13 22:58 02:43 06:28 10:13 13:58 17:43 21:28 01:13 04:58 08:43 12:28 16:13 19:58 23:43 03:28 07:13 10:58 14:43 Demanda [kw] Figura 29. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-08, Edificio Q-R (medición de Febrero 6, 2012 a Febrero 13, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

89 :43 21:18 00:53 04:28 08:03 11:38 15:13 18:48 22:23 01:58 05:33 09:08 12:43 16:18 19:53 23:28 03:03 06:38 10:13 13:48 17:23 20:58 00:33 04:08 07:43 11:18 14:53 18:28 22:03 01:38 05:13 08:48 12:23 15:58 19:33 23:08 02:43 06:18 09:53 13:28 17:03 20:38 00:13 03:48 07:23 10:58 14:33 Factor de Potencia [%]

90 17:18 20:58 00:38 04:18 07:58 11:38 15:18 18:58 22:38 02:18 05:58 09:38 13:18 16:58 20:38 00:18 03:58 07:38 11:18 14:58 18:38 22:18 01:58 05:38 09:18 12:58 16:38 20:18 23:58 03:38 07:18 10:58 14:38 18:18 21:58 01:38 05:18 08:58 12:38 16:18 19:58 23:38 03:18 06:58 10:38 14:18 Voltaje [V] 17:18 20:53 00:28 04:03 07:38 11:13 14:48 18:23 21:58 01:33 05:08 08:43 12:18 15:53 19:28 23:03 02:38 06:13 09:48 13:23 16:58 20:33 00:08 03:43 07:18 10:53 14:28 18:03 21:38 01:13 04:48 08:23 11:58 15:33 19:08 22:43 02:18 05:53 09:28 13:03 16:38 20:13 23:48 03:23 06:58 10:33 14:08 Demanda [kw] Figura 30. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-09, Edificio AS (medición de Febrero 6, 2012 a Febrero 13, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

91 :18 20:53 00:28 04:03 07:38 11:13 14:48 18:23 21:58 01:33 05:08 08:43 12:18 15:53 19:28 23:03 02:38 06:13 09:48 13:23 16:58 20:33 00:08 03:43 07:18 10:53 14:28 18:03 21:38 01:13 04:48 08:23 11:58 15:33 19:08 22:43 02:18 05:53 09:28 13:03 16:38 20:13 23:48 03:23 06:58 10:33 14:08 Factor de Potencia [%]

92 18:36 22:16 01:56 05:36 09:16 12:56 16:36 20:16 23:56 03:36 07:16 10:56 14:36 18:16 21:56 01:36 05:16 08:56 12:36 16:16 19:56 23:36 03:16 06:56 10:36 14:16 17:56 21:36 01:06 04:46 08:26 12:06 15:46 19:26 23:06 02:46 06:26 10:06 13:46 17:26 21:06 00:36 04:16 07:56 11:36 15:16 Voltaje [V] 18:36 22:11 01:46 05:21 08:56 12:31 16:06 19:41 23:16 02:51 06:26 10:01 13:36 17:11 20:46 00:21 03:56 07:31 11:06 14:41 18:16 21:51 01:26 05:01 08:36 12:11 15:46 19:21 22:56 02:31 06:06 09:41 13:16 16:51 20:26 00:01 03:36 07:11 10:46 14:21 17:56 21:31 01:06 04:41 08:16 11:51 15:26 Demanda [kw] Figura 31. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-10, Edificio AA (medición de Marzo 19, 2012 a Marzo 26, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

93 :36 22:16 01:56 05:36 09:16 12:56 16:36 20:16 23:56 03:36 07:16 10:56 14:36 18:16 21:56 01:36 05:16 08:56 12:36 16:16 19:56 23:36 03:16 06:56 10:36 14:16 17:56 21:36 01:16 04:56 08:36 12:16 15:56 19:36 23:16 02:56 06:36 10:16 13:56 17:36 21:16 00:56 04:36 08:16 11:56 15:36 Corriente [A] :36 22:16 01:56 05:36 09:16 12:56 16:36 20:16 23:56 03:36 07:16 10:56 14:36 18:16 21:56 01:36 05:16 08:56 12:36 16:16 19:56 23:36 03:16 06:56 10:36 14:16 17:56 21:36 01:16 04:56 08:36 12:16 15:56 19:36 23:16 02:56 06:36 10:16 13:56 17:36 21:16 00:56 04:36 08:16 11:56 15:36 Factor de Potencia [%]

94 18:04 21:34 01:04 04:34 08:04 11:34 15:04 18:34 22:04 01:34 05:04 08:34 12:04 15:34 19:04 22:34 02:04 05:34 09:04 12:34 16:04 19:34 23:04 02:34 06:04 09:34 13:04 16:34 20:04 23:34 02:54 06:24 09:54 13:24 16:54 20:24 23:54 03:24 06:54 10:24 13:54 17:24 20:54 00:14 03:44 07:14 10:44 14:14 17:44 Voltaje [V] 18:04 21:34 01:04 04:34 08:04 11:34 15:04 18:34 22:04 01:34 05:04 08:34 12:04 15:34 19:04 22:34 02:04 05:34 09:04 12:34 16:04 19:34 23:04 02:34 06:04 09:34 13:04 16:34 20:04 23:34 03:04 06:34 10:04 13:34 17:04 20:34 00:04 03:34 07:04 10:34 14:04 17:34 21:04 00:34 04:04 07:34 11:04 14:34 Demanda [kw] Figura 32. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-11, Edificio A (medición de Marzo 19, 2012 a Marzo 26, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

95 :04 21:34 01:04 04:34 08:04 11:34 15:04 18:34 22:04 01:34 05:04 08:34 12:04 15:34 19:04 22:34 02:04 05:34 09:04 12:34 16:04 19:34 23:04 02:34 06:04 09:34 13:04 16:34 20:04 23:34 03:04 06:34 10:04 13:34 17:04 20:34 00:04 03:34 07:04 10:34 14:04 17:34 21:04 00:34 04:04 07:34 11:04 14:34 Corriente [A] :04 21:34 01:04 04:34 08:04 11:34 15:04 18:34 22:04 01:34 05:04 08:34 12:04 15:34 19:04 22:34 02:04 05:34 09:04 12:34 16:04 19:34 23:04 02:34 06:04 09:34 13:04 16:34 20:04 23:34 03:04 06:34 10:04 13:34 17:04 20:34 00:04 03:34 07:04 10:34 14:04 17:34 21:04 00:34 04:04 07:34 11:04 14:34 Factor de Potencia [%]

96 19:23 22:58 02:33 06:08 09:43 13:18 16:53 20:28 00:03 03:38 07:13 10:48 14:23 17:58 21:33 01:08 04:43 08:18 11:53 15:28 19:03 22:38 02:13 05:48 09:23 12:58 16:33 20:08 23:43 03:18 06:53 10:28 14:03 17:38 21:13 00:48 04:23 07:58 11:33 15:08 18:43 22:18 01:53 05:28 09:03 12:38 16:13 Demanda [kw] Figura 33. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-12, Edificios H, C y D (medición de Marzo 12, 2012 a Marzo 19, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

97 93

98 19:15 22:55 02:35 06:15 09:55 13:35 17:15 20:55 00:35 04:15 07:55 11:35 15:15 18:55 22:35 02:15 05:55 09:35 13:15 16:55 20:35 00:15 03:55 07:35 11:15 14:55 18:35 22:15 01:55 05:35 09:15 12:55 16:35 20:15 23:55 03:35 07:15 10:55 14:35 18:15 21:55 01:35 05:15 08:55 12:35 16:15 Voltaje [V] 19:15 22:50 02:25 06:00 09:35 13:10 16:45 20:20 23:55 03:30 07:05 10:40 14:15 17:50 21:25 01:00 04:35 08:10 11:45 15:20 18:55 22:30 02:05 05:40 09:15 12:50 16:25 20:00 23:35 03:10 06:45 10:20 13:55 17:30 21:05 00:40 04:15 07:50 11:25 15:00 18:35 22:10 01:45 05:20 08:55 12:30 16:05 Demanda [kw] Figura 34. Variables eléctricas del derivado, edificio C (medición de Marzo 12, 2012 a Marzo 19, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

99 :15 22:55 02:35 06:15 09:55 13:35 17:15 20:55 00:35 04:15 07:55 11:35 15:15 18:55 22:35 02:15 05:55 09:35 13:15 16:55 20:35 00:15 03:55 07:35 11:15 14:55 18:35 22:15 01:55 05:35 09:15 12:55 16:35 20:15 23:55 03:35 07:15 10:55 14:35 18:15 21:55 01:35 05:15 08:55 12:35 16:15 Corriente [A] :15 22:55 02:35 06:15 09:55 13:35 17:15 20:55 00:35 04:15 07:55 11:35 15:15 18:55 22:35 02:15 05:55 09:35 13:15 16:55 20:35 00:15 03:55 07:35 11:15 14:55 18:35 22:15 01:55 05:35 09:15 12:55 16:35 20:15 23:55 03:35 07:15 10:55 14:35 18:15 21:55 01:35 05:15 08:55 12:35 16:15 Factor de Potencia [%]

100 18:52 22:42 02:32 06:22 10:12 14:02 17:52 21:42 01:32 05:22 09:12 13:02 16:52 20:42 00:32 04:22 08:12 12:02 15:52 19:42 23:32 03:22 07:12 11:02 14:52 18:42 22:32 02:22 06:12 10:02 13:52 17:42 21:32 01:22 05:12 09:02 12:52 16:42 20:32 00:22 04:12 08:02 11:52 15:42 Voltaje [V] 18:52 22:37 02:22 06:07 09:52 13:37 17:22 21:07 00:52 04:37 08:22 12:07 15:52 19:37 23:22 03:07 06:52 10:37 14:22 18:07 21:52 01:37 05:22 09:07 12:52 16:37 20:22 00:07 03:52 07:37 11:22 15:07 18:52 22:37 02:22 06:07 09:52 13:37 17:22 21:07 00:52 04:37 08:22 12:07 15:52 Demanda [kw] Figura 35. Variables eléctricas del derivado, edificio D (medición de Marzo 12, 2012 a Marzo 19, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

101 :52 22:42 02:32 06:22 10:12 14:02 17:52 21:42 01:32 05:22 09:12 13:02 16:52 20:42 00:32 04:22 08:12 12:02 15:52 19:42 23:32 03:22 07:12 11:02 14:52 18:42 22:32 02:22 06:12 10:02 13:52 17:42 21:32 01:22 05:12 09:02 12:52 16:42 20:32 00:22 04:12 08:02 11:52 15:42 Corriente [A] :52 22:42 02:32 06:22 10:12 14:02 17:52 21:42 01:32 05:22 09:12 13:02 16:52 20:42 00:32 04:22 08:12 12:02 15:52 19:42 23:32 03:22 07:12 11:02 14:52 18:42 22:32 02:22 06:12 10:02 13:52 17:42 21:32 01:22 05:12 09:02 12:52 16:42 20:32 00:22 04:12 08:02 11:52 15:42 Factor de Potencia [%]

102 19:50 23:45 03:40 07:35 11:30 15:25 19:20 23:15 03:10 07:05 11:00 14:55 18:50 22:45 02:40 06:35 10:30 14:25 18:20 22:15 02:10 06:05 10:00 13:55 17:50 21:45 01:40 05:35 09:30 13:25 17:20 21:15 01:10 05:05 09:00 12:55 16:50 20:45 00:40 04:35 08:30 12:25 16:20 Voltaje [V] 19:50 23:45 03:40 07:35 11:30 15:25 19:20 23:15 03:10 07:05 11:00 14:55 18:50 22:45 02:40 06:35 10:30 14:25 18:20 22:15 02:10 06:05 10:00 13:55 17:50 21:45 01:40 05:35 09:30 13:25 17:20 21:15 01:10 05:05 09:00 12:55 16:50 20:45 00:40 04:35 08:30 12:25 16:20 Demanda [kw] Figura 36. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-13, Edificios B, L, P y G (medición de Marzo 5, 2012 a Marzo 12, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

103 :50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 Corriente [A] :50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 19:50 23:50 03:50 07:50 11:50 15:50 Factor de Potencia [%]

104 19:17 23:12 03:07 07:02 10:57 14:52 18:47 22:42 02:37 06:32 10:27 14:22 18:17 22:12 02:07 06:02 09:57 13:52 17:47 21:42 01:37 05:32 09:27 13:22 17:17 21:12 01:07 05:02 08:57 12:52 16:47 20:42 00:37 04:32 08:27 12:22 16:17 20:12 00:07 04:02 07:57 11:52 15:47 Voltaje [V] 19:17 23:12 03:07 07:02 10:57 14:52 18:47 22:42 02:37 06:32 10:27 14:22 18:17 22:12 02:07 06:02 09:57 13:52 17:47 21:42 01:37 05:32 09:27 13:22 17:17 21:12 01:07 05:02 08:57 12:52 16:47 20:42 00:37 04:32 08:27 12:22 16:17 20:12 00:07 04:02 07:57 11:52 15:47 Demanda [kw] Figura 37. Variables eléctricas del derivado Edificios L, P y G (medición de Marzo 5, 2012 a Marzo 12, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

105 :17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 Corriente [A] :17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 19:17 23:17 03:17 07:17 11:17 15:17 Factor de Potencia [%]

106 18:36 23:06 03:36 08:06 12:36 17:06 21:36 02:06 06:36 11:06 15:36 20:06 00:36 05:06 09:36 14:06 18:36 23:06 03:36 08:06 12:36 17:06 21:36 02:06 06:36 11:06 15:36 20:06 00:36 05:06 09:36 14:06 18:36 23:06 03:36 08:06 12:36 17:06 21:36 02:06 06:36 11:06 Demanda [kw] Figura 38. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-14, Edificios M y Actividades Deportivas (Medición de Marzo 26, 2012 a Abril 3, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos

107 103

108 Figura 39. Variables eléctricas del Transformador TBT-P-15, Edificios E-F (Medición de Febrero 28, 2012 a Marzo 5, 2012). Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos. 104

109 105

110 9. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES DE LOS PRINCIPALES PARAMETROS ELÉCTRICOS EN LA UAM-I Consumo de Energía De acuerdo con el análisis de los recibos de energía eléctrica de los últimos 12 meses, el consumo promedio mensual de la UAM-I asciende a 608,000 kwh (Cuadro A-16). Del análisis de las mediciones de los parámetros eléctricos en los 15 transformadores de la red de distribución de la UAM-I, se obtiene un gran total de 615,565 kwh al mes (Cuadro 9). Con este dato se puede corroborar que los niveles de consumo alcanzados en la Unidad son de ese orden y que las mediciones de la empresa Comisión Federal de Electricidad son correctas. A partir de estos datos y con la información de las mediciones en los tableros derivados fue posible desglosar un poco más la información para presentarla por edificios (Cuadro 10 y Figura 41). Al analizar el consumo de energía por edificio, se encontró que el edificio I es el principal usuario de electricidad pues su consumo de 139,031 kwh/mes representa el 22.59% del total. A continuación está el edificio S con el 73,941 kwh/mes (12%). Los edificios W y AI consumen entre 40 y 50 mil kwh/mes, 7.71 y 6.97%, respectivamente. Es interesante notar que estos cuatro edificios son responsables de casi la mitad del consumo de electricidad en la UAM-I. Cabe señalar que no fue posible desglosar el consumo específico de los edificios Q-R, L-P-G y U (PP) por no haber tableros derivados para hacerlo. No obstante, con esta información se tiene una buena aproximación de la situación prevaleciente en cuanto al consumo de energía eléctrica en la Unidad académica. También es conveniente indicar que el edificio B recibe, durante el día, una aportación debida al Sistema Fotovoltaico instalado en la azotea. Cuadro 9. Consumo de energía estimado mensual por transformador de UAM-I Fuente: elaboración propia a partir de datos medidos. Consumo diario Consumo Transformador Edificio (s) Hábil No hábil mensual % del total lugar kwh kwh kwh TBT-P-01 I 4,645 4, , TBT-P-02 AI 1,441 1,334 42, TBT-P-03 T 1, , TBT-P-04 AT 1, , TBT-P-05 U (PP) , TBT-P-06 W 1,680 1,283 47, TBT-P-07 S 2,633 1,963 73, TBT-P-08 Q-R 1, , TBT-P-09 AS , TBT-P-10 AA , TBT-P-11 A 1, , TBT-P-12 H, C, D 1,670 1,072 45, TBT-P-13 B, L, P, G 1, , TBT-P-14 M , TBT-P-15 E, F , Totales 21,828 16, ,

111 Durante este análisis se tomaron ejemplos representativos de días hábiles o laborables, y de días no hábiles: fines de semana y feriados, para establecer los consumos diarios promedio (cuadro 10). Destaca que el consumo de energía promedio en un día no laborable de 16,545 kwh/día para toda la UAM-I es inferior en únicamente 24.2% del consumo de un día hábil de 21,828 kwh/día, es decir, el consumo entre ambos tipos de días es muy cercano, como si fuera independiente de la presencia de personas. Los casos más impactantes de semejanza de consumo entre ambos tipos o de consumo elevados en días no laborables se tienen en los edificios I y AI, en donde el consumo de un día no hábil sólo es menor entre 6 y 8%, respectivamente. También llaman la atención los edificios S, W, A, M, E-F, y C en donde el consumo de los días no hábiles representa entre 70 y 85% de los hábiles. Una tarea que debe derivarse de este hecho consiste en verificar que tipo de actividades y equipos en uso se tienen que originan ese comportamiento. Cuadro 10. Consumo de energía estimado mensual por edificio de UAM-I. Fuente: elaboración propia a partir de datos medidos Consumo diario Consumo Edificio (s) Hábil No hábil Mensual % del total % acumulado kwh kwh (%) kwh I 4,645 4, , S 2,633 1, , W 1,680 1, , AI 1,441 1, , A 1, , AT 1, , Q-R 1, , T 1, , L, P, G 1, , AS , M , E, F , U (PP) , H , D , AA , C , B (*) 63 (*) , Totales 21,828 16, , (*) El sistema solar fotovoltaico aporta mensualmente del orden de 8,784 kwh adicionales (288 kwh/día). 107

112 Figura 40. Participación en el consumo de energía de la UAM-I por edificio. Fuente: Elaboración propia a partir de valores medidos. 108

113 9.2. Demanda de energía Para conocer con mayor precisión el comportamiento del consumo de energía eléctrica en los principales edificios de la UAM-I, en esta sección se hace el análisis de la demanda eléctrica instantánea registrada en los transformadores. Se consideraron cuatro situaciones posibles. Primeramente, se consideraron los dos tipos de días característicos: hábiles y no hábiles; después se consideran los horarios de mayor demanda de energía y los de menor demanda para cada condición. Los horarios de mayor o menor demanda dependen de las actividades de cada edificio, si bien, como es de esperarse, sucede principalmente durante la noche. Para el periodo de máxima actividad en los días hábiles, la suma de los valores máximos de la demanda, de acuerdo con las mediciones, alcanza un valor de 1,619 kw. Si se consideran los datos reportados en los recibos de facturación, la demanda máxima medida se da en el periodo intermedio y asciende, en promedio, a 1,312 kw, si bien hay valores del orden de 1,569 kw (Cuadro A-17). Lo cual muestra que este parámetro eléctrico también está en el intervalo de valores que se están reportando y cobrando por Comisión Federal de Electricidad. Cuadro 11. Demanda de energía por edificio en los períodos de mayor consumo en días hábiles. Fuente: elaboración propia a partir de datos medidos. Edificio Promedio Promedio Aportación al Horario de mayor Intervalo mínimos máximos total actividad (kw) (kw) (kw) (%) S 09:00 a 18: I 12:00 a 15: W 09:00 a 19: AI 12:00 a 14: U (PP) 00:00 a 24: T 12:00 a 16: Q-R 11:00 a 17: B, L, P, G 08:00 a 22: AT 08:00 a 20: E-F 09:00 a 18: AA 07:30 a 17: A 08:00 a 17: AS 11:00 a 14: M 18:00 a 21: H 10:00 a 14: Total 1,339 1, En los horarios de mayor demanda durante los días hábiles, los edificios que tienen una mayor contribución a la demanda de energía eléctrica en la UAM-I son: S e I que requieren más de 200 kw (Cuadro 11 y Figura 42). Los edificios W, AI, U (PP), B-L-P-G, T y Q-R presentan una demanda entre 110 y 130 kw. Los edificios restantes demandan menos de 80 kw en el horario de máxima demanda. 109

114 Figura 41. Demanda de energía por edificio en los períodos de mayor consumo en días hábiles. Fuente: elaboración propia a partir de datos medidos. En los períodos de menor demanda en los días laborables podría suponerse que los consumos y las demandas son mínimos, no obstante, las mediciones realizadas muestran que no siempre es así y que hay edificios que mantienen valores elevados en esos períodos. En general, los horarios de menor consumo en días hábiles corresponden al horario nocturno, si bien no son siempre los mismos (Cuadro 12). En algunos edificios, la demanda baja a partir de las 20:00 horas y en otros una hora más tarde. La demanda de energía eléctrica empieza a incrementarse a partir de las 6 a.m. en algunos edificios y en otros a partir de las 8 horas. Destaca de este análisis el hecho de que la demanda de electricidad durante los períodos de mínima actividad de los días laborables que corresponden a los periodos nocturnos presenta valores relativamente elevados pues oscilan entre 739 y 900 kw (Cuadro 12). El edificio I mantiene una muestra una demanda de electricidad elevada con 195 kw (Figura 42), mientras que los edificios S y U(PP) superan los 100 kw. Es muy importante determinar qué tipos de cargas eléctricas se tienen que originan estas elevadas demandas. Los edificios W, AI, A, AT y T tienen demandas nocturnas de entre 40 y 72 kw, que si bien son mucho menores también son candidatos a revisar su comportamiento individual. 110