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1. INTRODUCCIÓN
La introducción de este trabajo tiene como objetivo
destacar la importancia del tema, abordando la
problemática de las inundaciones en el sector
Puerta Negra de Babahoyo y la necesidad de una
solución efectiva. Además, se discuten
investigaciones previas y actuales en el campo, lo
que subraya la relevancia y actualidad de este
proyecto. Se identifica el problema de las
inundaciones y se explica el enfoque adoptado para
resolverlo, centrándose en el diseño de una estación
de bombeo de aguas lluvias con instalaciones
eléctricas de medio y bajo voltaje. Este documento
detalla un estudio técnico preliminar de las
instalaciones eléctricas del proyecto, incluyendo la
selección del punto de arranque de media tensión,
el diseño de la línea de media tensión, el
Propuesta de diseño para un sistema eléctrico en una estación de bombeo pluvial:
Caso de estudio en Babahoyo
William Yugcha 1; Diego Pichoasamin 2
1,2Instituto Tecnológico Superior Rumiñahui –Carrera de Electricidad, Sangolquí – Ecuador
william.yugcha@ister.edu.ec
Resumen: En la región costera de Ecuador, el rápido desarrollo urbano, especialmente en la zona de
Puerta Negra en Babahoyo, ha generado problemas relacionados con el manejo de aguas pluviales. La
falta de infraestructura adecuada plantea riesgos para la salud pública e infraestructura durante periodos
de fuertes lluvias. Para abordar esta situación, se propuso un estudio de planificación para el diseño
eléctrico de una estación de bombeo de aguas pluviales en Puerta Negra. El estudio incluye la evaluación
técnica y selección estratégica de equipos eléctricos, diseño de la red, dimensionamiento y distribución
del transformador, y diseño del panel de control. Se concluyó que una opción viable es la implementación
de un transformador tipo seco de 10 kVA, junto con un diseño alternativo del panel de control de la
bomba. Este estudio ofrece una solución integral para mitigar los riesgos asociados con las inundaciones
en la región y destaca la importancia de la planificación técnica en el desarrollo urbano.
Palabras clave: Inundaciones, Crecimiento urbano, Infraestructura, Instalaciones eléctricas, Medio
voltaje.
Design proposal for an electrical system in a rainfall pumping station: case study in Babahoyo
Abstract: In the coastal region of Ecuador, rapid urban development, especially in the Puerta Negra
area in Babahoyo, has generated problems related to stormwater management. The lack of adequate
infrastructure poses risks to public health and infrastructure during periods of heavy rainfall. To address
this situation, a planning study was proposed for the electrical design of a stormwater pumping station
in Puerta Negra. The study includes the technical evaluation and strategic selection of electrical
equipment, network design, transformer sizing and distribution, and control panel design. It was
concluded that a viable option is the implementation of a 10 kVA dry type transformer, together with an
alternative design of the pump control panel. This study offers a comprehensive solution to mitigate the
risks associated with flooding in the region and highlights the importance of technical planning in urban
development.
Keywords: Floods, Urban growth, Infrastructure, Electrical installations, Medium voltage.
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dimensionamiento del transformador, el diseño de
la red de baja tensión, así como el
dimensionamiento y diseño de los tableros
eléctricos esenciales para la operación eficiente de
la bomba. Este enfoque se alinea con las normativas
locales e internacionales pertinentes, como las
normas A.S.T.M (American Society for Testing
and Materials.) A.A.S.H.O (American Association
of State Highway and Transportation Officials)
asegurando la calidad y eficacia del diseño para su
aplicación tanto local como internacionalmente.
El diseño eléctrico de baja y media tensión de la
estación de bombeo de aguas pluviales urbanas de
la ciudad de Babahoyo es fundamental para
garantizar la eficiencia energética, la seguridad de
los componentes eléctricos y mitigar riesgos como
el incendio. El desarrollo continuo y el desarrollo
urbano en Babahoyo han creado problemas
importantes para la gestión de aguas pluviales,
particularmente en la zona de Puerta Negra,
afectando la infraestructura existente y provocando
inundaciones por aguas pluviales.
Se busca establecer una base sólida para el
desarrollo futuro de la infraestructura, resaltando la
importancia de un diseño eléctrico bien
estructurado. Los objetivos generales y específicos
delineados guiarán el proceso, asegurando que cada
componente eléctrico sea dimensionado y diseñado
de manera precisa y eficaz. Por lo tanto, este
artículo se posiciona como un pilar fundamental en
el camino hacia una solución integral y sostenible
para los desafíos hidráulicos que enfrenta el sector
Puerta Negra en Babahoyo. (GRUNDFOS, 2023)
La función principal de los sistemas de bombeo de
aguas residuales es trasladar las aguas residuales
desde pozos a un nivel más elevado, ya que, debido
a la gravedad y las características del terreno, no
pueden ser gestionadas sin elevarse. Una estación
de bombeo de aguas residuales opera al detectar un
nivel mínimo de aguas residuales en el pozo,
momento en el cual activa una bomba para elevar
las aguas residuales a través de tuberías
presurizadas hacia una ubicación más elevada
destinada al tratamiento de aguas residuales. Este
sistema, también conocido como pozo húmedo,
está equipado con sensores que monitorean el nivel
de agua residual y activan la bomba cuando se
supera el límite mínimo. (Telwesa, 2023)
2. METODOLOGÍA
El estudio se llevó a cabo con el objetivo de abordar
la problemática de las inundaciones en el sector
Puerta Negra de Babahoyo y la necesidad de una
solución efectiva. Para lograrlo, se adoptó un
enfoque técnico y práctico, centrándose en el
diseño de una estación de bombeo de aguas lluvias
con instalaciones eléctricas de medio y bajo voltaje.
Las etapas del proceso aplicado en el estudio son
las siguientes:
2.1. Revisión Bibliográfica
Se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva
basada en textos y artículos científicos de los
últimos 5 años, centrándose en la problemática de
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las inundaciones, el diseño de estaciones de
bombeo y las normativas locales e internacionales
pertinentes, como las normas A.S.T.M. (American
Society for Testing and Materials), A.A.S.H.O
(American Association of State Highway and
Transportation Officials). Las TIC (Tecnologías de
la Información y la Comunicación) como ITINTEC
brindan acceso a diversos recursos en línea, bases
de datos científicas y revistas técnicas
especializadas. Esto puede facilitar la
identificación de literatura relacionada con la
investigación científica en un área de interés.
2.2. Recolección y Tratamiento de Datos
En la ciudad de Babahoyo, debido a las frecuentes
inundaciones a lo largo de los años, el Municipio
de Babahoyo llevó a cabo la instalación de 13
bombas en 6 estaciones de bombeo, las cuales son
operadas por EMSABA. Este proyecto tiene como
objetivo principal prevenir inundaciones en
Babahoyo, sobre todo durante la temporada de
lluvias. Estas bombas, adquiridas por la Secretaría
Nacional de Gestión de Riesgos a un costo de US
1.323.589,81 reemplazarán equipos antiguos que
tenían más de 15 años y que contribuyeron a
inundaciones en los últimos dos inviernos. Diez de
las bombas pueden evacuar 1000 litros por
segundo, mientras que los tres restantes pueden
evacuar 300 litros por segundo. Las estaciones de
bombeo están ubicadas en diferentes puntos de la
ciudad, y se han instalado equipos eléctricos
adicionales en cada estación para garantizar que las
bombas sigan funcionando en caso de cortes de
energía. La empresa contratista se encargará del
mantenimiento de los equipos durante cinco años,
después de los cuales esta responsabilidad pasará al
municipio.
Se ha realizado un análisis exhaustivo del
rendimiento de las soluciones implementadas, con
el fin de identificar mejoras cuantificables.
(Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos, 2020)
Los datos para este estudio se obtuvieron de fuentes
gubernamentales y del sector de la construcción, a
incluir información relevante sobre el desarrollo
urbano en Babahoyo, la gestión de aguas pluviales,
y las normativas locales e internacionales
aplicables. Se recopiló información detallada sobre
la infraestructura existente, las incidencias de
inundaciones por aguas pluviales, y los requisitos
eléctricos necesarios para el diseño y
funcionamiento eficiente de la estación de bombeo.
2.3. Análisis y consideraciones de diseño
Se llevó a cabo un estudio técnico preliminar de las
instalaciones eléctricas del proyecto, incluyendo la
selección del punto de arranque de media tensión,
el diseño de la línea de media tensión, el
dimensionamiento del transformador, el diseño de
la red de baja tensión, así como el
dimensionamiento y diseño de los tableros
eléctricos esenciales para la operación eficiente de
la bomba. Este enfoque se alinea con las normativas
locales e internacionales pertinentes, asegurando la
calidad y eficacia del diseño para su aplicación
tanto local como internacionalmente.
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El enfoque técnico y práctico adoptado en este
estudio proporcionó una base sólida para el
desarrollo del diseño eléctrico de baja y media
tensión para la estación de bombeo de aguas lluvias
en Babahoyo, asegurando la eficiencia energética,
la seguridad de los componentes eléctricos y la
mitigación de riesgos como el incendio.
2.4. Diseño eléctrico
El proyecto se plantea ubicarlo en el sector urbano
de la ciudad de Babahoyo en las riberas del río San
Pablo se estimó un área de 929 m2 para la
construcción del cárcamo de embalse el cuarto
eléctrico bodega y el área de circulación.
La estación de bombeo, ubicada paralela a la vía
Montalvo, aprovecha un sistema trifásico de media
tensión. Se propone una transición área-subterránea
en el poste 10002610 del alimentador S/E
TERMINAL TERRESTRE - BY PASS de CNEL
Los Ríos el cual tiene un nivel de voltaje de 13.8
KV según geoportal de CNEL. En este poste se
dimensionan seccionadores tipo fusibles unipolares
de 100A con romper arcos, pararrayos, puntas de
uso exterior de media tensión, bajante rígida de 4",
y cables de 15KV XLPE al 100%, calibre 2 AWG
de cobre y 6 THHN de cobre para aterrizar las
puntas. Este conjunto de elementos cumple con el
reglamento mínimo de la Unidad de Negocio
CNEL Los Ríos. El transformador tendrá un voltaje
en el primario de 13,2 KV el cual exige CNEL EP
para la aprobación de los proyectos eléctricos
debido a la caída de tensión que existe en diversos
sectores de la zona. En la figura. 1 y figura 2. se
muestra el diagrama unifilar del proyecto eléctrico.
Figura 1. Parte 1 diagrama unifilar se visualiza la red en
media y baja tensión.
Figura 2. Parte 2 diagrama unifilar corresponde al tablero
de distribución principal hasta las cargas.
Se plantean dos diseños de planilla de carga, la
primera a 127/220V y la segunda a 460V.
a. Planilla de carga trabajando 127/220V
En la tabla1, se detalla los equipos que se
encuentran operando a 127 y 220V. La bomba
principal de la estación opera a 460V, por lo que se
instalará un transformador trifásico reductor tipo
seco para convertir el voltaje de 460V a 127/220V.
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La potencia total de los equipos es de 7382W,
equivalente a 8.023KVA. Debido a la
indisponibilidad comercial de un transformador de
8KVA, se contempla de 10KVA trifásico DY
460/127-220V, optando por trifásico para
balancear las cargas.
Tabla 1. Planilla de carga de Servicios Generales y Puntos a
220-127 VAC
Fases
Equipos
Cant.
Potencia
[W]
Voltaje
[V]
FC
P.
TOTAL
[W]
AN
Iluminación
Interior
7
40
127
0,6
168
AN
Iluminación
Interior Baño
1
20
127
0,2
4
BC
Iluminación
Exterior
7
150
220
0,6
630
CA
Servicios
Generales
2
100
127
0,7
140
AB
Acondicionador
De Aire 1
1
1200
220
0,6
720
AB
Acondicionador
De Aire 2
1
1200
220
0,1
120
CA
Equipos De
Mantenimiento
1
7000
220
0,8
5600
TOTAL
7382
Determinamos la potencia aparente de acuerdo a
la ecuación 1:
(1)
b. Planilla de carga trabajando 460V
Se plantea una carga de equipos operando a 460V,
con una potencia total de 79,429.2W. La potencia
total calculada es de 100.54KVA. Siguiendo la
recomendación del fabricante de la bomba y
acogiéndonos a la norma IEC60947-2 de
considerar un 20-25% de reserva para el
dimensionamiento del transformador, se obtiene
125.68KVA. Dado que comercialmente no hay
transformadores de 125.68KVA, se utilizará uno de
125KVA trifásico 13200/460V tipo Padmounted
Radial.
En la tabla 2 se puede observar los equipos que van
a operar a 460V, en ellos se ve reflejada la carga de
los servicios generales y la potencia de la bomba.
Tabla 2. Planilla de carga para los equipos a 460 V.
Fases
Equipos
Cant.
Potencia
[W]
Voltaje
[V]
FC
P.
TOTAL
[W]
ABC
SERVICIOS
GENERALES
1
7382
460
0,6
4429,2
ABC
BOMBA
SUMERGIBLE
DE 100HP
1
75000
460
1
75000
TOTAL
Se considera que el motor no cuenta con
compensación local de energía reactiva, por lo que
el valor del factor de potencia, se obtienen de la
hoja de datos técnicos del motor según fabricante
en este caso es 0,79 y con la potencia total calculada
anteriormente se determina la potencia aparente de
acuerdo a la ecuación 2.
(2)
Se dimensionará la red de baja tensión principal de
acuerdo a la ecuación 3 que asumiendo un consumo
total de 125 KVA a plena carga a una tensión de
460V. Según la NOM 001 SEDE 2012.
(3)
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Multiplicar la corriente de la carga por 1.25 como
es la ecuación 4, es un factor que se usa para no
estar al límite del conductor y conforme la figura
3, se determina el calibre del conductor que es 2/0
AWG.
(4)
Figura. 3. Tabla de conductores calibre por capacidad de
corriente.
En el dimensionamiento del tablero de distribución
principal a 460V, se aplican normativas NEC,
IEC60890 y IEC60947-2. Se utiliza IEC60890 para
voltajes menores a 400V, donde el breaker se
dimensiona al 125% de la corriente nominal para
cargas continuas y al 100% para no continuas
(funcionando menos de 3 horas). Para aplicaciones
industriales menores a 1500V, IEC60947-2
establece que el breaker debe ser dimensionado al
125% de la corriente de carga, excepto en motores
donde se utiliza un factor del 175%. El tablero
permite dividir la alimentación principal en varios
circuitos derivados, cada uno con su protección y
alimentador como se puede visualizar el resultado
en la ecuación 5.
(5)
La corriente en el cable de baja tensión principal,
determinada por el motor de una bomba sumergible
de 100HP, se multiplica por 1,75 según la norma
IEC60947-2. Esto da como resultado una corriente
de ruptura de 274,56A. Dado que no hay un
interruptor de ese tamaño disponible en el mercado,
se elige el rango comercial más cercano, que es 3P-
250A.
Para las barras de cobre principales del tablero,
considerando el breaker principal seleccionado
(3P-250A).
Tabla 3. Barras de tablero de distribución principal para el
breaker de 3P-250A.
BARRAS
DIMENSION
CAPACIDAD DE CORRIENTE EN (A) a
65°C
1 X FASE
3/16” X 3/4”
249
1 X
NEUTRO
1/8” X 3/4”
206
1 X TIERRA
1/8” X 3/4”
206
Para dimensionar el breaker principal del motor de
la bomba de 100HP, empleamos la potencia a
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vatios (75000W) usando la ecuación 1HP = 746W.
Calculamos la corriente de la carga de 119.16 [A]
de acuerdo a la ecuación 6, adicional
dimensionamos esta corriente por 1.75 según la
norma IEC60947-2 como factor de seguridad
resultando en una corriente de ruptura de 208.53A.
Dado que no hay un breaker de tal tamaño en el
mercado, elegimos el rango comercial más cercano,
que es 3P-200A.
(6)
Para el cable de alimentación del motor de la
bomba de 100HP, se dimensiona utilizando la
ecuación de la NOM 001 SEDE 2012. Con una
corriente de cálculo de 148.95A, se selecciona un
cable de cobre calibre 1/0 con una ampacidad de
186A. El factor de agrupamiento se utiliza si hay
más de 3 conductores en la misma canalización
para este caso solo van a pasar 3 conductores caso
contrario se emplea los datos de la figura. 4. Por tal
motivo el factor de agrupación del conductor (Fa)
va a ser = 1 ya que dentro de la tubería solo se
instalarán 3 conductores debido a que no se cuenta
el neutro.
Figura. 4. Factor de agrupamiento número de conductores
en la misma canalización. (NOM 001 SEDE 2012).
Generalmente la temperatura de la zona oscila entre
los 21 a 30°C y como la temperatura seleccionada
fue de 75°C se debe utilizar los factores que se
muestran en la figura 5.
Figura 5. Factor de temperatura dependiendo de la
temperatura de la zona. Tomada de la NOM 001 SEDE
2012.
De acuerdo a la ecuación 7 se obtiene la corriente del soporte
de cable del motor de acuerdo al cálculo.
(7)
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Se dimensiona un breaker de acuerdo a la ecuación
8 para el lado primario del transformador seco de
10 KVA con una corriente de 15.69A,
considerando un factor del 125% según la norma
IEC60947-2. Se elige un breaker 3P-20A en el
mercado y se utiliza cable de cobre calibre 10 para
las fases y calibre 12 para el neutro debido a la
corriente reducida y la corta distancia en el
devanado primario.
(8)
Se seleccionan protecciones y elementos para el
tablero de control de una bomba trifásica de 100HP
a 460V, incluyendo breakers para fuerza y control
(3P-200A y 2P-3A respectivamente), un contactor
(3P-200A) previo al arrancador suave, y otros
componentes como selectores, relés,
transformadores, pulsadores, boyas y luces pilotos,
ver figura 6.
T.D.P
LI1
LI2
LI3
+24VC
PTC1
R1B
PTC2
COM
T
R1C
R1A
R2B
R2C
R2A
CL1 CL2
1/L1
3/L2
5/L3
2/T1
4/T2
6/T3
B.C.M. 3
3P-200A
C1
3P-200A
Arranq. suave
ATS22
B
3F
100HP
RESET
460V/240V
B.R.D. 12
2P-3A
3x1/0 +1x2 Superflex de Cu.
3x1/0 Superflex de Cu. +
1X2 de Cu. Desn.
A1
A2
A1
A2
C1 RN1
C.RN1
N.A.
C.B1
N.A.
C.R2
N.A.
PARADO ENCENDIDO FALLA
MARCHA
PARO
S1
1
32
S2
C.RN1
N.A.
C.RN1
N.C.
NIVEL
C.B2
N.A.
LP1 LP2 LP3
LP4
T.C.B.
B.R.D. 11
2P-3A
TABLERO DE CONTROL DE
BOMBA
3x1/0 Superflex de Cu. +
1X2 de Cu. Desn.
Figura 6. Diagrama de conexiones del Tablero de Control
de Bombas.
Se elige un arrancador Schneider modelo
ATS22C14S6, compatible con la bomba (75KW,
460V).
Tabla 4. Especificaciones técnicas del arrancador suave
Schneider ATS22C14S6.
APLICACIÓN DEL PRODUCTO
Bombas y ventiladores
NUMERO DE FASES DE LA RED
3
TENSION DE ALIMENTACION
NOMINAL
230...600 V - 15...10 %
POTENCIA DEL MOTOR EN KW
37 kW 230 V
75 kW 400 V
75 kW 460 V
90 kW 500 V
FRECUENCIA DE ALIMENTACION
50...60 Hz - 10...10 %
TENSION DEL CIRCUITO DE
CONTROL
230 V - 15...10 % 50/60 Hz
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CONSUMO DEL CIRCUITO DE
CONTROL
20 W
TIPO DE PROTECCION
Fallo de fase, estado 1 línea
Protección térmica, estado 1
motor
Protección térmica, estado 1
arranca.
Para la selección del arrancador cumple con las
características de la bomba ya que la potencia y
voltaje aplicado se encuentra dentro de los rangos
disponibles (75KW 460V). Se incorpora un
transformador monofásico de 100VA (240-
460V/120-240V) para el control. Se considera un
relé de nivel, selectores de 3 y 2 posiciones, luces
pilotos (verde para operación, rojo para apagado,
azul para nivel elevado, amarillo para falla) y boyas
de nivel. Se planifica un tablero para servicios
generales a 127/220V para iluminación y tomas de
corriente.
La corrección del factor de potencia es vital
importancia en instalaciones eléctricas trifásicas
mayores a 15 KW (SIEMENS, 2022) ya que esto
incide mucho en la factura del suministro eléctrico
por la penalización si este está por debajo de los
0,92 de Fp.; para realizar el cálculo del banco de
capacitores que se necesita para corregir el factor
de potencia solo con los datos de factor de potencia
existente, factor de potencia requerido y potencia
activa total de la instalación, conforme los
siguientes pasos:
• Cálculo de la potencia activa total de la
carga la cual resulta de la transformación de
los HP en vatios, para este caso la bomba
trabaja a un Fp = 0,79.
• Determinar el factor de potencia existente y
el factor de potencia al que se desea estar de
0.96.
• Seleccionar el factor de la tabla 5 en el que
interseca el Factor de potencia existente con
el deseado. Con los pasos antes
mencionados obtenemos el factor de
potencia.
Tabla 5. Factor de potencia existente al factor de potencia
deseado (SIEMENS, 2022).
(9)
Dado el cálculo anterior de la ecuación 9 se
selecciona un capacitor de 30 KVAR y otro de 6
KVAR, estos dos capacitores van a operar solo
cuando trabaje la bomba, además se debe colocar
un capacitor fijo del 5% de la capacidad del
transformador para poder corregir el factor de
potencia cuando este se encuentre en vacío o a poca
carga (SIEMENS, 2022), cuando el motor de la
bomba no esté en funcionamiento ya que la
estación trabaja a plena carga solamente en épocas
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de lluvias, se selecciona un capacitor fijo de 6
KVAR de acuerdo al cálculo obtenido en la
ecuación 10 ya que es un valor comercial.
(10)
Para dimensionar los conductores y breakers de los
capacitores según SIEMENS y la Norma UNE-EN
60831-1/2. Para un capacitor de 30 KVAR (38A
nominales), se obtiene Icap de 57 Amp. de acuerdo
a la ecuación 11. Se elige un breaker y contactor de
3P-63Amp. y conductor calibre 6 THHN de cobre.
(11)
Para el capacitor de 6 KVAR (7.5A nominales), se
obtiene una corriente Icap de 11.25A. de acuerdo a
la ecuación 12 obtenida. Se elige un breaker 3P-
16A y contactor de 3P-12A, con conductor calibre
14 THHN de cobre.
(12)
Para el breaker principal en el tablero de
distribución, se suman las corrientes de los
capacitores y se obtiene una corriente Ibreaker
principal de 79.5A. de acuerdo a la ecuación 13. Se
elige un breaker principal de 3P-80A, con
conductor calibre 4 THHN de cobre.
(13)
Tabla 5. Dimensionamiento de conductores y breakers para
banco de capacitores.
Capacitor
(KVAR)
Volt
aje
(V)
In del
capac
itor
(a)
I
Break
er y
Condu
ctor
I=1.5X
In
CAP
Selecci
ón de
la
Protec
ción
Capac
idad
del
Conta
ctor
Calibre del
Conductor
30 Aut.
440
38
57
3P-
63A
3P-
63A
3#6AWG-
THHN
6 Aut.
440
7.5
11.25
3P-
16A
3P-
12A
3#14AWG-
THHN
6 fijo
440
7.5
11.25
3P-
16A
3P-
12A
3#14AWG-
THHN
Corriente
Total (A)
79.5
Breaker
Principal BC
3P-
80A
Para la puesta a tierra de las puntas de media
tensión y el transformador Padmounted, se seguirá
el Manual del MEER. Las puntas de media tensión
se conectarán a una varilla de acero recubierta de
cobre de 1,80 m y 15.87 mm de diámetro mediante
soldadura exotérmica. La malla de tierra para el
transformador se construirá con cable de cobre
suave #2/0 AWG y se conectará a 4 varillas de
acero recubiertas de cobre de 2,40 m y 5/8" de
diámetro, formando un cuadrado de 3 metros de
lado.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
ISSN: 2773-7489
Correo: editor@istvidanueva.edu.ec
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Revista Nexos Científicos
Julio-Diciembre 2024 pp. 42-54
Volumen 1, Número 2
Fecha de recepción: octubre 2024
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El diseño eléctrico se basó en normas nacionales e
internacionales con el objetivo de garantizar un
óptimo funcionamiento de una bomba eléctrica de
100 HP. En relación a la potencia (75000w) y
corriente (119,16A) según los datos calculados, se
detalló un diseño eléctrico específico para una
bomba sumergible de dicha potencia. Esto incluyó
la selección de un interruptor principal y otro
particular para el motor de la bomba, ambos
ajustados conforme a las regulaciones aplicables.
En la tabla 6 se detalla los elementos del diseño
eléctrico.
Tabla 6. Diseño eléctrico para estación de bombeo con
bomba de 100hp.
Diseño
de una
bomba
de 100
HP
Red de
media
tensión
Transformado
r
Red de baja
tension
Bomb
a
100H
P
TB
C
Protecc
ión
Seccion
ador
100A
15KV
250A
200A
80
A
Condu
ctor
3C# 2
15KV
13200-
460/266V
3C
#2/0+1C#1/0+1C
#2/0
3C#1/
0
3C
#6
Voltaje
13,8KV
440
440
440
Según SAMANIEGO (2022), menciona que los
arrancadores suaves SIRIUS son la primera opción
para un motor trifásico cuando la aplicación final
necesita que la corriente nominal se regule de a
poco. En el presento estudio, se utilizó un
arrancador suave marca Schneider, el cual fue
utilizado para disminuir la corriente del arranque.
Ambos enfoques buscan evitar daños mecánicos y
eléctricos debido a una corriente nominal muy
elevada.
La implementación de diseño del sistema eléctrico
para una estación de bombeo de aguas lluvias en
zona urbana de la ciudad de Babahoyo es
ampliamente utilizado por diferentes autores, como
la construcción de la planta de tratamiento en la
ciudadela Rosa de Agosto que es un hito importante
para la adecuada gestión de los recursos hídricos en
la región, a diferencia de situaciones anteriores
donde se vertían aguas residuales sin tratar al río
Babahoyo, esta infraestructura proporciona
procesos de tratamiento físico y biológico efectivos
(Aldia, 2020).
Este progreso es particularmente significativo
dados los desafíos que plantea el rápido desarrollo
urbano, como lo ejemplifica en Puerta Negra de
Babahoyo. En este contexto, la construcción
propuesta de estaciones de bombeo de agua de
lluvia muestra una necesidad generalizada de
infraestructura similar para resolver los problemas
de gestión del agua de lluvia en áreas urbanas en
expansión. Al evaluar la solución propuesta, se
destaca la importancia del plan técnico y la
selección del equipo apropiado. Esta comparación
enfatiza la relación entre los desafíos de gestión del
agua en el desarrollo del desarrollo sostenible de la
ciudad, asegurando así la protección de la salud
pública y la infraestructura a largo plazo.
4. CONCLUSIONES
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El presente estudio de diseño eléctrico para la
estación de bombeo en el sector Puerta Negra de
Babahoyo ha arrojado resultados significativos,
una vez analizadas las alternativas se determinó
que la mejor opción es un transformador seco de
10KVA con especificaciones de 460/220-127V
para servicios generales ha sido respaldada por un
detallado análisis de la carga de los equipos. Esta
elección no solo evita la sobrecarga del poste de
arranque, sino que también permite el equilibrio de
cargas monofásicas al optar por un transformador
trifásico.
El tablero de control de bomba y el diseño en media
y baja tensión son aspectos fundamentales del
sistema eléctrico. La utilización de arrancadores
suaves, como los Sirius y los Schneider, permite
regular la corriente nominal de forma gradual,
evitando daños mecánicos y eléctricos. Además, al
considerar la temperatura ambiente y limitar el
número de conductores en una ductería, se
garantiza la seguridad y eficiencia en la transmisión
de energía. Esta práctica contribuye
significativamente al rendimiento general del
sistema eléctrico, asegurando un funcionamiento
óptimo y sostenible.
El dimensionamiento de las protecciones al valor
comercial más próximo, según el cálculo realizado,
asegura la protección efectiva del sistema ante
posibles fallas, asegurando la confiabilidad
operativa y la seguridad de los equipos.
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