Estrategias de diseño del suministro eléctrico de emergencia en hospitales

Transcripción

1 Estrategias de diseño del suministro eléctrico de emergencia en hospitales Ricard Fernández, JG Ingenieros Introducción A la hora de diseñar el suministro de emergencia en un Hospital se presentan varias opciones. Cada sistema presenta aspectos que analizaremos brevemente y que pueden ayudar a decidir qué sistema es el idóneo en cada caso. El suministro de emergencia tiene como objeto suplir total o parcialmente el suministro normal en caso de fallo de éste. También puede ser útil en caso de quedar fuera de servicio una parte de la instalación por una avería local. Nos centraremos únicamente la implantación de sistemas basados en Grupos Electrógenos, es decir generadores eléctricos autónomos con motor Diésel. Otros sistemas, como duplicación de la acometida en Media Tensión o UPS dinámicos no se consideran en este artículo. Esquema 1. Grupos en Baja Tensión centralizados en Subestación. Los Grupos electrógenos se sitúan en la proximidad de la Subestación de MT/BT. La conmutación entre el suministro normal (Red pública) y el de emergencia (Grupos) se produce en el Cuadro General de Baja Tensión mediante uno o varios Conmutadores Automáticos de Redes (o ATS). Es la solución óptima para hospitales de un tamaño que permite la distribución principal de energía en Baja Tensión a todos sus puntos. Normalmente la Subestación se ubica en un punto perimetral del complejo hospitalario. Es necesario, para tener una mínima fiabilidad en la disponibilidad de la fuente de emergencia, disponer de un mínimo de 2 Grupos sincronizados en paralelo. La redundancia total de potencia es una opción a considerar si el presupuesto lo permite. En caso contrario, se planteará un sistema adicional de deslastre de cargas menos prioritarias para contemplar el posible fallo de uno de los Grupos.

2 Esquema 2. Grupos en Baja Tensión distribuidos en Subestaciones. Si el edificio tiene una extensión que aconseja la distribución principal de energía en Media Tensión, se situarán las Subestaciones de MT/BT estratégicamente distribuidas cerca de los puntos de consumo. A partir de aquí, el sistema tiene las mismas características que el anterior. Se ubicarán los Grupos en la proximidad de cada subestación. La situación de las subestaciones dentro del complejo ha de tener en cuenta las necesidades especiales de los Grupos en cuanto a ventilación, evacuación, contaminación sonora, etc. Típicamente, las diferentes subestaciones se interconectan entre sí mediante un anillo cerrado de Media Tensión. La conmutación entre suministros se realiza en los Cuadros Generales de Baja Tensión de cada Subestación. Esquema 3. Grupos en Baja Tensión centralizados en Central de Generación. Se trata de una posible variante al esquema 2, cuando la ubicación de los Grupos se quiere centralizar en un punto donde las implicaciones ambientales sean menores. La Central de Generación se deberá ubicar estratégicamente de forma que las distancias hasta las Subestaciones de MT/BT no sean excesivas para el transporte de energía en BT. Sería de aplicación, por ejemplo, en un edificio con 2 subestaciones, o en el que la Central de Generación se pueda situar más o menos cercana a todas las subestaciones.

3 Esquema 4. Grupos en Media Tensión centralizados en Central de Generación. Anillo único. Es un sistema que permite combinar las ventajas de esquema 2 en cuanto a eficiencia en el transporte de energía, con las ventajas del esquema 3 en cuanto a ubicación idónea de la central de generación. Los Grupos Electrógenos se sitúan en una central de generación en Media Tensión. La energía generada se conecta al Centro de Reparto de Media Tensión, donde se produce la conmutación entre la Red y los Grupos. Este sistema requiere un sistema de control adecuado en el centro de reparto para producir la secuencia adecuada de apertura y cierre de los interruptores de MT, constituyendo lo que sería el equivalente de una Conmutación Automática. El anillo de distribución de MT distribuye energía a las Subestaciones tanto en funcionamiento con red como de emergencia. Si los Grupos no cubren la totalidad de la potencia, se deberá producir en cada Cuadro General de Baja Tensión el deslastre correspondiente de las cargas no prioritarias. Es importante garantizar la comunicación de control entre la Central de Generación y las Subestaciones, teniendo en cuenta las grandes distancias que se pueden presentar. Hay que tener en cuenta que, dependiendo de la Tensión utilizada, puede ser necesaria la utilización de transformadores elevadores BT/MT, ya que los Grupos Electrógenos comerciales utilizan generalmente alternadores de hasta 6 kv. Para tensiones superiores hay que prever los espacios para dichos transformadores. Es importante hacer notar que en caso de que el fallo de suministro de red no sea general sino local (por ejemplo, fallo de un Transformador MT/BT) el sistema de generación no arrancaría. En este caso se haría necesario disponer de algún tipo de redundancia en las Subestaciones: por ejemplo, con Transformadores de reserva.

4 La sofisticación técnica de este sistema es superior a la de los anteriores y requiere un sistema de control avanzado. Esquema 5. Grupos en Media Tensión centralizados en Central de Generación. Anillo doble En este esquema es similar al esquema 4, pero la Generación en Media Tensión no se integra en el anillo general de MT sino que se crea un nuevo anillo paralelo de MT de emergencia. De esta forma, en cada Subestación MT/BT tendremos Transformadores de Suministro Normal y Transformadores de Emergencia. La Conmutación Automática se realizará en BT en los Cuadros Generales de cada Subestación. Con este sistema se puede producir el arranque de los generadores en caso de fallo local en una subestación. Es importante garantizar la comunicación de control entre la Central de Generación y las Subestaciones.

5 Conclusiones La elección de uno de los sistemas deberá tener en cuenta los siguientes factores: - Estructura de la red de distribución de energía del suministro normal dentro del complejo hospitalario - Dimensiones del complejo y distancias entre posibles áreas de instalaciones - Presupuesto disponible y grado de sofisticación técnica asumible.