Sistema Eléctrico de Contingencia

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA 
MECÁNICA ELÉCTRICA 
 
Diseño e implementación de un sistema eléctrico de contingencia para 
mejorar la productividad de una empresa siderúrgica 
 
TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE: 
Llempen Celada, Jonatan (ORCID: 0000-0003-3670-6083) 
 
ASESOR: 
Dr. Carranza Montenegro, Daniel (ORCID: 0000-0001-6743-6915) 
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: 
Generación, transmisión y distribución 
 
CHICLAYO – PERÚ 
2021 
INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA 
 
AUTORES: 
Cruz Zuñiga, Andres Wilson (ORCID: 0000-0001-9130-1973) 
https://orcid.org/0000-0001-9130-1973
https://orcid.org/0000-0003-3670-6083
https://orcid.org/0000-0001-6743-6915
ii 
 
Dedicatoria 
 
 
 
 
A Dios, por permitirme tener vida, salud, y 
poder lograr mis objetivos sin desfallecer en 
el intento. 
 A mis padres, hermanos e hija por los 
valores y su incondicional apoyo a lo largo 
de mi vida, este logro también es de 
ustedes. 
Llempen Celada, Jonatan 
 
 
A Dios, por tener salud, por darme la vida 
cada día y por haberme dado fortaleza 
para alcanzar mis objetivos. 
A mi esposa por su apoyo, por su amor, 
por siempre estar a mí lado apoyándome 
en mis objetivos. 
A mis padres por sus consejos y el apoyo 
constante a lo largo de mi vida. 
A mis hijos por ser la motivación de 
mejorar cada día 
Cruz Zuñiga, Andres Wilson 
iii 
 
 
 
Agradecimiento 
 
 
 
 
El agradecimiento de este proyecto va dirigido a DIOS, 
por acompañarme y guiarme en el transcurso de mi 
carrera profesional, por ser mi fortaleza y por una vida 
llena de retos, aprendizajes y sobre todo felicidad. 
Llempen Celada, Jonatan 
 
 
 
Agradecer a Dios por darme la sabiduría y fortaleza para 
poder alcanzar mis objetivos, a mis profesores por sus 
enseñanzas, a mis hermanos por su apoyo y a todas 
aquellas personas que de una u otra manera han 
contribuido para el logro de mis objetivos. 
Cruz Zuñiga, Andres Wilson 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
Índice de contenidos 
Índice de contenidos 
Dedicatoria ................................................................................................................... ii 
Agradecimiento ........................................................................................................... iii 
Índice de contenidos ................................................................................................... iv 
Índice de tablas ............................................................................................................ v 
Índice de gráficos y figuras .......................................................................................... vi 
Resumen .................................................................................................................... vii 
Abstract ..................................................................................................................... viii 
I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 1 
II. MARCO TEÓRICO ............................................................................................... 4 
III. METODOLOGÍA .............................................................................................. 14 
3.1. Tipo y diseño de investigación ..................................................................... 14 
3.2. Variables y Operacionalización .................................................................... 14 
3.3. Población, muestra y muestreo .................................................................... 14 
3.4. Técnicas e instrumentos para recolección de datos..................................... 15 
3.5. Procedimientos ............................................................................................ 15 
3.6. Métodos de análisis de datos ....................................................................... 17 
3.7. Aspectos éticos ............................................................................................ 17 
IV. RESULTADOS ................................................................................................ 17 
V. DISCUSIÓN..................................................................................................... 43 
VI. CONCLUSIONES ............................................................................................ 47 
VII. RECOMENDACIONES ................................................................................... 48 
REFERENCIAS ......................................................................................................... 49 
ANEXOS ................................................................................................................... 53 
 
 
 
v 
 
Índice de tablas 
 
Tabla 1: Lineamientos Técnicos ................................................................................ 18 
Tabla 2: Aspectos ambientales ................................................................................. 18 
Tabla 3: Cálculos matemáticos ................................................................................. 20 
Tabla 4: Características del Interruptor automático ................................................... 21 
Tabla 5: Valores de resistencia del sistema de puesta a tierra ................................. 24 
Tabla 6: Sección del conductor del sistema de puesta a tierra ................................. 25 
Tabla 7: Sistema eléctrico de contingencia ............................................................... 30 
Tabla 8: Proyectado .................................................................................................. 30 
Tabla 9: Costo implementación anual ....................................................................... 30 
Tabla 10: Cuadro comparativo .................................................................................. 31 
Tabla 11: Costo de la inversión ................................................................................. 32 
Tabla 12: Incremento de potencia del sistema eléctrico ............................................ 33 
Tabla 13: Costos asociados al combustible .............................................................. 33 
Tabla 14: Costo operativo ......................................................................................... 34 
Tabla 15: Otros costos .............................................................................................. 34 
Tabla 16: Costos generales....................................................................................... 35 
Tabla 17: Costos ....................................................................................................... 35 
Tabla 18: Gasto por depreciación de activos fijos ..................................................... 36 
Tabla 19: Gastos por IGV .......................................................................................... 36 
Tabla 20: Impuesto a la renta .................................................................................... 36 
Tabla 21: Flujo de caja .............................................................................................. 37 
Tabla 22: Cálculo del COK ........................................................................................ 39 
Tabla 23: cálculo del VAN ......................................................................................... 41 
Tabla 24: Tiempo de recuperación de la inversión .................................................... 41 
 
 
 
vi 
 
 
Índice de gráficos y figuras 
Figura 1: Interruptores automáticos industriales .......................................................... 8 
Figura 2: Relé de potencia inversa .............................................................................. 9 
Figura 3: Grupo electrógeno Industrial ........................................................................9 
Figura 4: Sincronoscopio ........................................................................................... 10 
Figura 5: Red de distribución de Media Tensión ....................................................... 10 
Figura 6: Transformador trifásico .............................................................................. 11 
Figura 7: Cable de baja tensión ................................................................................. 11 
Figura 8: Llaves termomagnéticas ............................................................................ 12 
Figura 9: Puntos a tierra ............................................................................................ 12 
Figura 10: Tablero eléctrico ....................................................................................... 13 
Figura 11: Motor eléctrico .......................................................................................... 13 
Figura 12: Procedimiento de Investigación ............................................................... 15 
Figura 13: Método de 4 puntos .................................................................................. 23 
Figura 14: Diseño del pozo a tierra vertical ............................................................... 26 
Figura 15: Prueba de lámparas apagadas ................................................................ 28 
Figura 16: Producción de la empresa ........................................................................ 31 
Figura 17: Sección de conductores eléctricos ........................................................... 61 
Figura 18: Conexionado de Interruptor ...................................................................... 62 
Figura 19: Conexionado de Transformador de distribución ....................................... 62 
Figura 20: Relé de Potencia Inversa ......................................................................... 62 
Figura 21: Características del relé de potencia Inversa ............................................ 62 
Figura 22: Tablero de Distribución ............................................................................ 62 
Figura 23: Analizador de redes ................................................................................. 62 
Figura 24: Fabricación de bandejas portacable......................................................... 62 
Figura 25: Tendido de cables en bandejas ............................................................... 62 
Figura 26: Terminaciones .......................................................................................... 62 
Figura 27: Parámetro del pozo a tierra vertical.......................................................... 62 
Figura 28: Mediciones del pozo a tierra .................................................................... 62 
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vii 
 
 
Resumen 
 
En este estudio titulado: “Diseño e implementación de un sistema eléctrico de 
contingencia para mejorar la productividad de una empresa siderúrgica” tiene 
por objetivo determinar cómo el diseño e implementación de un sistema 
eléctrico de contingencia incide en mejorar la productividad en una empresa 
siderúrgica. Para este estudio se empleó una metodología de tipo aplicada de 
diseño explicativo la población estuvo conformada por 20 equipos 
electromecánicos de la empresa y la muestra está representada por los 20 
equipos electromecánicos. Por lo que es una muestra censal. Se realiza la 
recopilación de datos mediante una ficha Excel y se empleó la observación. El 
resultado que arrojó es que al realizar el diseño e implementación de un sistema 
eléctrico de contingencia la empresa aumentará su productividad ya que es una 
empresa en expansión y necesitará mucha más potencia eléctrica para sus 
nuevos equipos que adquirirá. Se concluye que es factible el proyecto ya que 
permitirá tener rentabilidad a la empresa y sobre todo mayor capacidad de 
producción que la empresa necesita. 
 
Palabras claves: Sistema eléctrico, productividad, implementación, diseño 
 
 
 
 
 
 
viii 
 
Abstract 
 
In this study entitled: "Design and implementation of a contingency electrical 
system to improve the productivity of a steel company, 2021" aims to determine 
how the design and implementation of a contingency electrical system affects 
improving productivity in a steel company. For this study, an applied-type 
methodology of explanatory design was used. The population was made up of 
20 electromechanical equipment of the company and the sample is represented 
by the 20 electromechanical equipment. So, it is a census sample. Data 
collection is carried out using an Excel file and observation was used. The result 
that showed that when carrying out the design and implementation of a 
contingency electrical system, the company will increase its productivity since it 
is an expanding company and will need much more electrical power for its new 
equipment that it will acquire. It is concluded that the project is feasible since it 
will allow the company to have profitability and above all, greater production 
capacity that the company needs. 
 
Keywords: Electrical system, productivity, implementation, design 
1 
 
I. INTRODUCCIÓN 
El incremento de la producción, adquisición de máquinas nuevas conllevó al 
aumento de la potencia eléctrica y es el caso de la empresa Siderúrgica que 
tiene como sede en la región Ancash, la cual se especializa en el 
procesamiento de minerales y metales, presentó tal dificultad ya que su 
potencia contratada es de 6 MW en media tensión 13.2 KV pasando por un 
transformador 13.2/0.46 KV; 60 Hz, la empresa se encontró en la necesidad 
de mayor potencia, inicialmente solicitó 8 MW a la concesionaria de la región 
pero esta no puede facilitarle más que 6 MW por que se encuentra limitada 
por sus equipos de distribución eléctrica y otros usuarios en media tensión 
que se encuentran en la zona. La empresa funcionó a un 60 % de su 
capacidad de producción, debido a diferentes circunstancias como por 
ejemplo algunos están obsoletos (equipos que llegaron a su tiempo de vida 
útil pasando incluso 15 años de antigüedad) es por ello que presentó 
problemas constantesen el sistema eléctrico, ocasionando perjuicios en la 
producción que influye fuertemente en la calidad del producto, porque se 
genera paradas de planta para mantenimientos correctivos haciéndose 
repetitivo por varios días. Esta carga se encuentra a 190 m de la Sub 
Estación principal y para tal incremento de potencia este sistema es limitado 
lo que ocasionó fuertes caídas de tensión la misma que alcanzó valores del 
orden de 10.22 %. Todos en la empresa, las maquinarias, los usuarios 
sufrieron consecuencias de ver sus actividades y producción paralizadas lo 
que ocasionó pérdidas enormes para la empresa, lo que impide mejorar la 
producción. Debido a la no disponibilidad de la empresa concesionaria de 
poder suministrar la potencia requerida se diseñó e implementó un sistema 
eléctrico de contingencia para abastecer de esta potencia faltante. El sistema 
eléctrico en su diseño cumplió las siguientes características: Distancia del 
recorrido del conductor y capacidad de corriente., mismo nivel de tensión, 
frecuencia y debe instalarse en fase con el sistema de la red. Estos equipos 
son derrateados para la altitud sobre el nivel del mar del sitio donde se 
instalen. La planta cuenta con 02 grupos electrógenos con motor Diesel, y 
se diseñó para hacer entrega de energía en la barra de 460 VAC del tablero 
2 
 
de distribución. La planta de generación de potencia de contingencia, se 
diseñó para su accionamiento automático frente a un aumento de la 
demanda eléctrica. De este modo la investigación se plantea como 
problema general lo siguiente: ¿cómo el diseño e implementación de un 
sistema eléctrico de contingencia incide en mejorar la productividad de una 
empresa siderúrgica?, y los problemas específicos planteados serán: 
¿Cómo los parámetros eléctricos nos indicarán el estado situacional actual 
de las instalaciones eléctricas?;¿Cómo la elaboración de planos de 
ubicación, recorrido de línea, y de armados básicos nos facilitará la 
implementación del sistema eléctrico?; ¿Cómo la evaluación técnica 
económica del proyecto nos permitirá establecer la viabilidad del sistema 
eléctrico?. Este estudio se justifica de forma tecnológica ya que está 
equipado con los más modernos equipos con sistemas de protección, 
medida, conversiones adecuadas e insumos para sustentar la producción al 
mejorar la calidad del suministro de energía eléctrica, lo que lleva a la mejora 
de la calidad de producción de la empresa. La justificación económica es 
porque estas nuevas instalaciones reducen las pérdidas de salida de servicio 
continuamente en el sistema de energía existente y limitan la expansión de 
la potencia contratada, puesto que todas las máquinas de la empresa 
permiten la utilización al 100% de su tiempo, por lo que aumenta la 
capacidad de la producción y por consecuencia sus ingresos. La 
justificación científica de este estudio proporciona diseños de sistemas 
eléctricos de alta calidad en la producción de la empresa. La justificación 
social de este estudio es porque los resultados buenos generados con la 
instalación del sistema, benefició a los trabajadores en total de la compañía, 
puesto que estos sistemas brindan un servicio eléctrico completo para que 
de esa forma realicen su trabajo sin interrupciones; dando un óptimo uso al 
100% de las máquinas aumentando la producción, mejorando las ganancias 
de la fábrica al aumentar las ventas y las utilidades del empleado. La 
justificación ambiental de este estudio es porque se empleó 
transformadores que funcionan con aceite dieléctrico vegetal, esto dará 
como resultado un sistema eléctrico libre de sustancias tóxicas, por lo tanto, 
apoyará la reducción y eliminación de la contaminación ambiental. La 
3 
 
justificación metodológica es puesto que permitió evaluar las mejoras en 
el sistema de suministro eléctrico y la prestación de un libre servicio, 
controlado y sin ninguna interrupción, así, se obtiene una potencia óptima en 
suministro de maquinaria de la planta de acuerdo con la Norma Técnica de 
calidad de los servicios eléctricos. Esta investigación planteó como objetivo 
general: Determinar cómo el diseño e implementación de un sistema 
eléctrico de contingencia incide en mejorar la productividad de una empresa 
siderúrgica. Así mismo como objetivos específicos de esta investigación 
fueron: Determinar los parámetros eléctricos y estado situacional actual de 
las instalaciones eléctricas de la empresa; Elaboración de planos de 
ubicación, recorrido de línea, y de armados básicos; Desarrollar una 
evaluación técnica económica del proyecto, que permita establecer su 
viabilidad. Esta investigación tendrá como hipótesis general: el diseño e 
implementación de un sistema eléctrico de contingencia incide en mejorar la 
productividad en una empresa siderúrgica. Así mismo, como hipótesis 
específicas de esta investigación tendremos: Los parámetros eléctricos nos 
indicaron el estado situacional de las instalaciones eléctricas; Con la 
Elaboración de planos de ubicación, recorrido de línea, y de armados 
básicos; La evaluación técnica económica del proyecto nos podrá decir su 
viabilidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
II. MARCO TEÓRICO 
Como antecedentes internacionales tenemos: 
Para (PARRALES, y otros, 2019 pág. 8) en su estudio titulado: “Análisis del 
uso eficiente de la energía eléctrica en un centro de cómputo por medio de 
un sistema de respaldo utilizando la red eléctrica pública y paneles 
fotovoltaicos” tiene por finalidad realizar una adecuada distribución de la 
energía eléctrica en un centro de cómputo, respetando el medio ambiente. 
Este estudio emplea una metodología de tipo aplicada diseño descriptivo. El 
resultado con la implementación del sistema fotovoltaico para el suministro 
eléctrico del centro de cómputo de la FIEC, se produce una reducción de 
hasta 40.4 toneladas de CO2 al año. Se concluye que con este sistema de 
respaldo permitirá trabajar en forma continua y sin interrupciones”. 
Para (CASTRO, 2019 pág. 12) en su estudio titulado: “Diseño y 
dimensionamiento de las instalaciones eléctricas requeridas para la 
implementación de un nuevo grupo electrógeno de respaldo en las 
instalaciones sede Floresta de Caracol Televisión SA” tiene por finalidad 
hacer un diseño y las dimensiones de la instalación eléctrica de contingencia 
de la empresa según sus necesidades. Este estudio empleó una 
metodología de tipo aplicativa-descriptiva. El resultado que debemos 
abordar múltiples soluciones al problema, partiendo de la identificación del 
sistema eléctrico además de tomar en consideración factores técnicos y 
económicos ello nos llevará a la solución más factible para la empresa. Se 
concluye que con el nuevo equipo electrógeno la empresa podrá funcionar 
en forma óptima. 
Para (MALIZA, 2018 pág. 9) en su estudio titulado: “simulación y diseño de 
un prototipo estándar del sistema de respaldo para el suministro de energía 
eléctrica en estaciones o nodos de redes y telecomunicaciones, haciendo 
uso de aps, ups y generadores, analizando su funcionamiento con 
herramientas de monitoreo” tiene por finalidad elaborar un sistema de 
respaldo para el suministro de energía eléctrica en estaciones. Para este 
estudio se emplea una metodología de tipo de investigación aplicada de 
5 
 
diseño descriptivo. El resultado que se realizó el sistema de respaldo de 
energía además mediante el software Mikrotik, se podrá monitorear las 
posibles fallas del sistema que esta información es llevada a un centro en el 
que se tomará todas acciones pertinentes según sea el caso. Se concluye 
que implementando trae beneficios de energía a las instalaciones de la 
empresa. 
Para (BOLAÑOZ, y otros, 2018 pág. 132) en su estudio titulado: “Sistema de 
suministro energético de respaldo basado en energías renovables y en 
sistemas de automatización comercial para una vivienda estándar” tiene por 
finalidad el diseñoe implementación de un sistema de energía eléctrica de 
contingencia, de acuerdo a las necesidades de la empresa. Para ello este 
estudio empleó una metodología de tipo de investigación aplicativa-
descriptiva. El resultado para que sea eficiente este sistema de contingencia 
es necesario realizarlos con los parámetros y respetando las normas; lo cual 
generará el buen funcionamiento del sistema fotovoltaico. Además de 
proteger las baterías contra sobrecargas futuras. Se concluye que con las 
energías renovables el medio ambiente estará más limpio y menos 
contaminado. 
Para (SALAZAR, 2021 pág. 21) en su estudio titulado: “Diseño de un sistema 
de respaldo de energía fotovoltaico para cámaras de videovigilancia PTZ 
para la parroquia de Pifo.” tiene por finalidad diseñar un sistema de energía 
fotovoltaico de contingencia para cámaras de videovigilancia de la parroquia. 
Para ello empleó una metodología cuasi experimental de tipo aplicado. El 
resultado que la propuesta permite dar solución al problema en caso falte 
energía eléctrica en la parroquia en forma económica, ecológica y de calidad. 
Se concluye que el sistema permitirá garantizar energía para las cámaras 
Para (RIVERA, y otros, 2017 pág. 43) en este estudio titulado: “Diseño de un 
sistema de transferencia de energía eléctrica para el respaldo por fallo de la 
energía comercial.” tiene por finalidad el diseño de un sistema de eléctrico 
de contingencia empleando logo Soft y CADE SIMU. Para lo cual emplea 
una metodología tipo cuantitativa. El resultado de la simulación del diseño 
sistema eléctrico de la red externa mediante el software logo Soft y CADE 
6 
 
SIMU teniendo resultados favorables y viendo que es viable el proyecto. Se 
concluye que el sistema de respaldo permite garantizar energía sin 
interrupciones en el centro comercial 
Como antecedentes nacionales tenemos: 
Para (APONTE, 2020 pág. 67) En su estudio titulado: “Diseño de una 
microrred fotovoltaica/diésel con backup de batería de Li-Ion para mejorar el 
servicio eléctrico en la ciudad de San Antonio del Estrecho, Loreto” tiene 
como finalidad diseñar una Microred de contingencia de baterías de Li-Ion 
en la ciudad de San Antonio para mejorar el servicio eléctrico y reducir la 
contaminación ambiental. Para este estudio se empleó una metodología 
diseño no experimental, investigación aplicada y su método es analítico-
deductivo, la población está conformada por las Comunidades rurales no 
tiene energía eléctrica y la muestra está conformada por Ciudad San 
Antonio, la técnica será la observación y la recopilación de datos. El 
resultado en la simulación va a permitir una ganancia del 10.20% y la 
producción eléctrica también aumentará en un 15% por lo que el proyecto es 
viable y rentable. Se concluye que mejorando servicio eléctrico mejorará el 
nivel de vida de la población de San Antonio del estrecho. 
Para (URIOL, 2020 pág. 97) en su estudio titulado: “Estudio de la viabilidad 
técnica y económica de un sistema de suministro fotovoltaico con respaldo 
en la red eléctrica en la empresa El Chalán” tiene por finalidad demostrar 
que la implementación del sistema suministro fotovoltaico de contingencia es 
viable. Para ello empleó una metodología de tipo aplicado enfoque 
cuantitativo cuasiexperimental. El resultado de la simulación del proyecto 
que permitirá un uso adecuado y ahorrativo de la energía eléctrica, además 
de que se cuidará el medio ambiente. Se concluye con un sistema de 
suministro la empresa garantiza su producción y su adecuado 
funcionamiento. 
Para (MAZA, 2020 pág. 54) En su estudio titulado: “Sistema eléctrico de 
respaldo para mejorar los servicios del Hospital las Mercedes - Paita.” tiene 
por propósito un sistema de respaldo eléctrico, del cual favorece e 
7 
 
implementa a una buena ejecución y monitoreo del sistema eléctrico de 
respaldo, que conlleva a mejoras en los diversos servicios u áreas del 
Hospital las Mercedes-Paita. Para este estudio se emplea una metodología 
de tipo aplicada, de diseño no experimental, la población son todos los 
hospitales de Piura y la muestra está conformada instalaciones sistema 
eléctrico de respaldo, la técnica de investigación será la observación y la 
recopilación de datos. El resultado que se puede obtener el 90 % de energía 
a los diferentes servicios y mejorar la demanda en la atención a los pacientes 
que recurren a este hospital. El sistema de respaldo se realizó obteniendo 
como objetivos, el diagnostico actual del hospital, determinar los 
componentes del suministro de respaldo eléctrico, así mismo seleccionar los 
componentes del sistema de respaldo eléctrico. Se concluye que con la 
elaboración de metrados, planos y presupuesto del sistema de respaldo 
eléctrico se mejoran los servicios. 
Para (FLORES, 2020 pág. 23) En su estudio titulado: “Diseño de un sistema 
de respaldo fotovoltaico para abastecer de energía eléctrica a la Institución 
Educativa San Juan – Sallique” tiene por finalidad proporcionar con un 
sistema eléctrico de contingencia energía eléctrica a la institución educativa. 
Esta investigación se utilizó el tipo de investigación aplicativa – descriptiva, 
la población está conformada por la institución educativa, la muestra será 
tomada utilizando el método no probabilístico. El instrumento fue la ficha de 
recolección de datos, observación directa. El resultado es que este estudio 
tiene viabilidad por ser económico, de calidad y además de cuidar el medio 
ambiente. Se concluye que con el sistema de respaldo la institución 
educativa está garantizada tener energía para su correcto funcionamiento. 
Para (ROGRIGUEZ, 2019 pág. 65) este estudio titulado: “Sistema de 
Respaldo de Energía Eléctrica para el área de Quirófanos del Hospital 
Regional de Moquegua II-02” tiene por finalidad brindar el servicio de energía 
eléctrica ininterrumpida al área de quirófanos del hospital Regional de 
Moquegua. Este estudio emplea el tipo de investigación aplicativa 
descriptiva. El resultado que el cálculo viene a ser, la instalación de dos 
grupos electrógenos, para el abastecimiento de energía eléctrica en casos 
8 
 
de emergencia del hospital, cuya capacidad ha sido evaluada usando cada 
generador de 750 KW. Se concluye que con el sistema de respaldo está 
garantizado el funcionamiento del Hospital con ello atención de los 
pacientes. 
Para (MAMANI, y otros, 2019 pág. 90)En su estudio titulado: “Diseño de 
adecuaciones y mejoramiento de instalaciones interiores de sistema 
eléctrico de la Universidad José Carlos Mariátegui Filial – Ilo” tiene por 
finalidad llevar un análisis al problema de la instalación eléctrica en general 
de la entidad, para ello este estudio empleó la siguiente metodología: tipo 
aplicada – tecnológico con diseño pre – experimental. El resultado es que 
los planos de electricidad se deben actualizar a la vez que haya una 
modificación o ampliación de los circuitos de electricidad, de esta forma 
obtener una base de informe para cualquiera de los mantenimientos 
siguientes. Se concluye que con el diseño eléctrico se podrá mejorar el 
sistema eléctrico en la Universidad. 
 
TEORÍAS RELACIONADAS AL TEMA 
Para (ENRIQUEZ, 2004) Los interruptores automáticos son dispositivos 
que tiene como función principal la de brindar protección a las instalaciones 
eléctricas de posibles corto circuitos o sobrecargas que se puede producir 
en las instalaciones o por el cableado. Y si son interruptores automáticos 
industriales deben cumplir las normas IEC 60947-1 y 60947-2, u otras 
equivalentes. 
 
 
 
 
 
Fuente: (ABB, 2021) 
 Figura 1: Interruptores automáticos industriales 
9 
 
Para (GÓMEZ, 2002) Relé de potencia inversa es un dispositivo que tiene 
por función de realizar la supervisión de la dirección de alimentación de 
generadores de corriente alterna. 
 
Figura 2: Relé de potencia inversa 
 Fuente:(BASLER, 1996-2007) 
Para (CATERPILLAR, Tractor CO, 2001) el grupo electrógeno industrial es 
un dispositivo que su función transformar el calor en energía mecánica para 
después está en energía eléctrica. Podemos decir que es un dispositivo 
de un motor y un alternador unidos e implementados en una base junto a 
varios elementos más. 
Por medio de la norma ISO 8528, puede haber distintos tipos de potencias 
para los grupos electrógenos: Potencia continua (COP) Potencia “prime” 
(PRP) Potencia por tiempo limitado (LTP) 
 
Figura 3: Grupo electrógeno Industrial 
 Fuente: (CATERPILLAR, 2021) 
10 
 
Para (GUAMÁN, 2017) el Sincronoscopio es un dispositivo que tiene por 
función apreciar si dos máquinas eléctricas, dos tensiones alternas o dos 
sistemas de tensiones polifásicas, tienen la misma fuerza electromotriz, la 
misma fase y la misma frecuencia para funcionar sincrónicamente. Además 
de medir la diferencia en los ángulos de fase de cualquier fase entre los dos 
sistemas. 
 
Figura 4: Sincronoscopio 
 Fuente: (ISKRA, 2021) 
Para (ENRIQUEZ, 2004) Red de Distribución de Media Tensión. Es el 
proceso de ajuste de la operación en la división del sistema eléctrico en el 
rango de 1 a 36 KV. 
 
Figura 5: Red de distribución de Media Tensión 
 Fuente: (SELECTRONIC, 2019) 
 
https://www.definiciones-de.com/Definicion/de/fuerza_electromotriz.php
https://www.definiciones-de.com/Definicion/de/fase.php
https://www.definiciones-de.com/Definicion/de/frecuencia.php
11 
 
Para (ELECTRIC, 2021) el Transformador Trifásico más utilizado, 
puesto que hay demanda mayor de esta en la industria de Perú, lo cual 
convierte tensiones en diferentes valores. 
 
Figura 6: Transformador trifásico 
 Fuente: (ELECTRIC, 2021) 
Para (GIRALDO, y otros, 2015) los Cables eléctricos de baja tensión están 
conformados por uno o más conductores de cobre y de materiales que 
componen el aislamiento. Los cables de baja tensión soportan condiciones 
específicas de instalación y funcionamiento en la distribución de energía. 
 
Figura 7: Cable de baja tensión 
 Fuente: (NEXANS, 2018) 
12 
 
Para (KATSUHIKO, 2015) las Llaves Termomagnéticas son dispositivos 
que puede cortar la corriente del circuito cuando se excede un cierto valor 
máximo. Por lo tanto, el dispositivo tiene 2 partes, un electroimán y una hoja 
bimetálica, que están conectadas en serie y llevan corriente a través de la 
carga. Al igual que los fusibles, los disyuntores protegen su sistema de 
sobrecargas y cortocircuitos. 
 
 
 
 
 
 Fuente: (ABB, 2021) 
Para (MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS, 2006) el Punto Tierra está 
destinado a proteger a las personas de accidentes causados por la presencia 
de corriente eléctrica en partes metálicas que deben derivar a tierra en 
condiciones normales de funcionamiento. También necesita proteger el 
equipo del sistema eléctrico, como transformadores, gabinetes de 
condensadores, paneles eléctricos. 
 
Figura 9: Puntos a tierra 
 Fuente: (PUEYO, y otros, 2011) 
Figura 8: Llaves termomagnéticas 
13 
 
Para (ACOSTA, 2020) el Tablero eléctrico está compuesto de varios 
dispositivos de interrupción, protección y visualización de parámetros. Su 
estructura comprende por 2 partes: un gabinete de grado IP 65 que tiene la 
función de proteger mecánicamente los componentes y equipos eléctricos 
conexión interna, terminal de salida y entrada. 
 
Figura 10: Tablero eléctrico 
 Fuente: Empresa siderúrgica 
Según (ENRIQUEZ, 2004) el Motor eléctrico es un dispositivo empleado en 
crear el movimiento deseado que convierte la energía eléctrica en energía 
mecánica por medio de distintos procesos. 
 
Figura 11: Motor eléctrico 
 Fuente: Empresa siderúrgica 
14 
 
III. METODOLOGÍA 
3.1. Tipo y diseño de investigación 
Es una investigación de tipo básica. Nos dice que es aquel que surge de 
postulados teóricos con la finalidad de ampliar los conocimientos en un 
determinado tema. (HERNÁNDEZ, y otros, 2018) 
Es diseño exploratorio, porque realizará una exploración y analizará el 
problema además que realizará la solución al definitiva del problema. 
(CARRASCO, 2016) 
3.2. Variables y Operacionalización 
Definición conceptual 
 
Variable Independiente: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN 
SISTEMA ELÉCTRICO DE CONTINGENCIA en este sistema eléctrico 
estará tomado en cuenta la caída de tensión y la máxima demanda que 
el sistema tendrá en su funcionamiento. 
Variable Dependiente: MEJORAR LA PRODUCTIVIDAD se evalúa las 
posibles transgresiones de los niveles de tensión y perturbaciones 
establecido por la norma. “NTCSE” 
 
3.3. Población, muestra y muestreo 
Población 
Para (HERNÁNDEZ, y otros, 2010) nos dice que “es un grupo de 
diferentes elementos los cuales tienen o mantienen características 
similares, características que se va a estudiar”. La población está 
conformada por los 20 equipos electromecánicos de la empresa 
siderúrgica. 
Muestra 
Para (NAMAKFOROOSH, 2005) “Se define como un subconjunto de 
población, integrado por unidades de investigación” estará compuesto 
por 20 equipos electromecánicos de la empresa siderúrgica. Lo que 
significa que nuestra muestra es censal. 
15 
 
3.4. Técnicas e instrumentos para recolección de datos 
En el desarrollo de los objetivos específicos fueron empleados técnicas 
e instrumentos como: recopilación de información que será ordenada en 
Excel, descargada de un equipo de medición el que se instaló para este 
estudio. 
3.5. Procedimientos 
Los procedimientos para recolectar los datos de investigación se llevaron 
a cabo de la siguiente manera: 
 
Paso 1: Identificación del problema 
Se observa paradas repentinas y repetitivas de la producción en 
diferentes partes de la planta industrial, quejas de los colaboradores de 
la empresa al indicar que su producción se encuentra en un 60% y que 
les afecta en la hora de máxima demanda; se identifica el problema y es 
así que nace el propósito de este estudio con el fin de dar solución. 
 
 
 
Paso 1
Identificación del 
problema
Paso 2
Recolección de 
datos
Paso 3
Diseño e 
implementación
Paso 4
Mejoramos 
producción 
 Fuente: Elaboración propia 
Figura 12: Procedimiento de Investigación 
16 
 
Paso 2: Recolección de datos 
Se procede con los instrumentos de medición como son el multímetro y 
pinza amperimétrica a obtener los parámetros que nos arroja la máquina 
que se encuentra en funcionamiento con carga y sin carga, siempre 
cumpliendo los protocolos de seguridad al estar en contacto con la 
energía eléctrica; así mismo acudimos al tablero de control para verificar 
en el analizador de redes los valores obtenidos, la información recopilada 
se agrega de forma ordenada en Excel para su posterior estudio. 
Paso 3: Diseño e implementación del sistema eléctrico de contingencia 
Identificado el problema y con parámetros obtenidos, sabemos que 
existe caída de tensión, falta potencia eléctrica cuando el 80 % de 
maquinaria entra en el proceso de producción. Sabiendo que tienen una 
potencia eléctrica instalada de 6 MW y para que sus equipos funcionen 
sin alterar a otras áreas hace falta 2 MW, entonces para asumir esa falta 
de potencia es el diseño e implementación de un sistema eléctrico de 
contingencia. Actualizamos planos de ubicación para ubicar el lugar 
donde se instalará dicho sistema eléctrico de contingencia que consiste 
en instalar 2 grupos eléctrogenos que funcionan con combustible Diésel, 
cálculo de conductores eléctricos en función de la potencia y corriente 
con una sección de 185 mm2, montaje tableros de fuerza y control, 
sistemas de protección para personas y maquinarias. Realizamos unanálisis técnico económico para ver la viabilidad y ejecución del estudio, 
finalmente actualizamos los diagramas unifilares de la nueva planta de 
generación de potencia eléctrica de manera autónoma, segura y eficaz. 
Paso 4: Mejoramos la productividad 
En este último paso, hacemos las pruebas de funcionamiento de este 
sistema eléctrico de contingencia verificando que nos genere la potencia 
requerida, comparamos parámetros eléctricos que son observados y 
medidos, producción antes y después de instalar este sistema; se 
observa que al encontrarse en correcto funcionamiento dicho sistema, 
mejora la productividad de la empresa. 
17 
 
3.6. Métodos de análisis de datos 
Para diseñar un sistema eléctrico de contingencia 460 voltios. Se utilizó 
métodos de evaluación y análisis de datos para hallar las causas reales 
de la problemática y la solución para este problema, siempre 
amparándose en la normativa vigente. 
3.7. Aspectos éticos 
Esta investigación respetó los derechos de propiedad intelectual ya que 
se incorporó citas y referencias bibliográficas de aquellos autores que se 
mencionaron en el trabajo, además se cumplió con los lineamientos de 
la Universidad, así como también los criterios científicos del enfoque 
cuantitativo. Asimismo, se seguirá las directrices de las normas ISO. Por 
estos motivos este trabajo científico obedecerá a los preceptos éticos y 
legales. 
 
IV. RESULTADOS 
4.1. Se determinó los parámetros eléctricos y estado situacional actual 
de las instalaciones eléctricas de la empresa que a continuación 
detallamos: 
La empresa se encuentra en plena expansión, se solicita a la 
concesionaria de distribución eléctrica de la región aumentar la potencia 
contratada de 6 a 8 MW, pero, esta se encuentra limitada por sus 
equipos y otros usuarios en media tensión ubicados en la zona industrial. 
Al utilizar grupos electrógenos como sistema de contingencia, es una 
solución de generación autónoma y eficaz, se evita la pérdida de tiempo 
y productividad, contribuye a la sostenibilidad ambiental ya que sus 
emisiones son mínimas, es una inversión segura y rentable en el tiempo 
dependiendo del uso y mantenimiento adecuado, además que con estos 
equipos aportamos en disminuir la sobrecarga en horas punta; por tanto 
con la implementación de este sistema eléctrico de contingencia 
aseguramos la potencia eléctrica faltante y mejoramos la producción de 
la empresa siderúrgica. 
18 
 
Lineamientos técnicos. En su diseño eléctrico se tuvo en cuenta lo 
siguiente: 
Tabla 1: Lineamientos Técnicos 
N° Equipo Dato 
1 Alimentador de media tensión TNO001 
2 Estructura N° 00111098 
3 Tensión nominal de línea 13.2 kV 
4 Tensión máxima del sistema 13.2 kV 
5 Frecuencia del sistema 60 Hz 
6 Sistema TRIFÁSICO 
7 Altitud máxima 33 msnm 
8 Factor de potencia 0.85 (atraso) 
9 Nivel isoceráunico 0 
Fuente: Elaboración propia 
Parámetros, descripción de materiales y equipos: 
Los materiales y los equipos que se instalarán deben de tener seguridad, 
calidad, y garantía. Como se debe de tener cuidado a la hora de instalar 
siguiendo las indicaciones del fabricante para que no vaya a cometer 
errores involucrados. 
Los aspectos ambientales para el diseño del proyecto se consideran: 
Tabla 2: Aspectos ambientales 
Temperatura de la zona: 12°C – 30°C 
Humedad de la zona 80%-84% 
Altura de la zona 33 m.s.n.m 
Fuente: elaboración propia 
 
Condiciones de operación del diseño: Consiste en una red de 
distribución secundaria13.2 kV, de aquí llega a la S.E principal y se 
distribuye a través de celdas en barra N y barra S. La potencia contratada 
es de 6 MW, barra S alimenta a las plantas de oxígeno, laminación, 
planos, tubos y víales, barra N solo para la planta de acería, siendo esta 
planta la de mayor consumo por encontrarse el horno eléctrico, grúas 
19 
 
puente, iluminación, bombas de agua, compresores, almacenes y 
oficinas. Tensión de operación (13.2 kV); Frecuencia de trabajo (60 Hz) 
Equipos en sub estación principal se encuentran operativos como son 
celdas de media tensión, transformadores. 
4.2. Se elaboró los planos de ubicación, recorrido de línea, y de 
armados básicos que mostramos a continuación: 
Dimensionamiento: 
Los principales equipos que detallaremos vienen a ser el grupo 
electrógeno, interruptor automático, cables eléctricos, sincronoscopio, 
relé de potencia inversa y transformador por ser los más utilizados e 
importantes en el dimensionamiento e ingeniería de diseño. 
De acuerdo al aumento de la demanda eléctrica, optamos por realizar el 
diseño con una potencia de 2 MW, alimentación trifásica tiene que ser 
de cobre con una longitud de 190 m, la caída de tensión en el caso más 
desfavorable no debería superar el 3% según el Código Nacional de 
electricidad- Utilización (2011), la tensión requerida es en el nivel de 460 
VAC y por ser carga inductiva el factor de potencia es 0.8 con esta 
información procedemos al cálculo para diseñar el sistema eléctrico de 
contingencia. 
De acuerdo a la potencia faltante y con la información de catálogos 
optamos por dimensionar con 02 generadores eléctricos trifásicos con 
las siguientes características: Marca CATERPILLAR; Modelo C32 
910 KW; 1137 KVA; cos φ 0.8; 60 Hz; 1500 rpm 
 
 
 
 
 
 
P = 910 KW; V = 460 V; L = 190 m; ∆V = 3 %; Γ Cu = 56 Ω.mm2/m; FP = 0.8 
 
20 
 
Tabla 3: Cálculos matemáticos 
POTENCIAS MONOFÁSICO TRIFÁSICO UNIDAD 
Potencia activa P = I*V*cosφ P = √3*I*V* cosφ W 
Potencia reactiva Q = I*V*senφ Q = √3*I*V* senφ VAr 
Potencia aparente S = I*V S = √3*I*V VA 
Fuente: (CASTRO, 2019) 
• Grupo electrógeno: En este caso los grupos deben ser diésel, 
portátiles, compactos y confiables los cuales nos permiten ahorro en 
costos para satisfacer las necesidades operativas. 
Cálculo de la corriente nominal: 
 
 
Cálculo del Interruptor automático: La corriente de diseño será: 
Id = IN* 1.25 = 1427.6* 1.25 = 1784.5 A 
Entonces el interruptor automático comercial más cercano es de 2000 
A y será de la marca ABB, Modelo SACE Emax 2 
Cálculo de la caída de tensión: La caída de tensión no debería 
superar el 3% según el CNE Utilización. 
∆V = 460*0.03 = 13.8 V 
• Cables eléctricos: Su aplicación debe ser como cable de energía en 
redes de baja tensión, el material debe ser de cobre electrolítico 
recocido con buenas propiedades electromecánicas con buena 
disipación de calor permitiendo obtener una mayor intensidad de 
corriente admisible, retardante a la llama el cual será instalado por 
bandejas portacables y ductos a través de manholes. 
 
 
 
𝐼𝑁 =
910 ∗ 103
√3 ∗ 460 ∗ 0.8
= 1427.6 𝐴 
 
 
 
21 
 
Cálculo de la sección del conductor eléctrico en función de la 
potencia: 
 
Cálculo de la sección del conductor en función de la corriente: 
 
 
La sección del cable según cálculos realizados en función de la 
potencia y corriente es 486.4 mm2. En el montaje de estos cables se 
instalará 3 terna de 185 mm2. Es decir, cada grupo electrógeno tendrá 
3 ternas (9 cables) de 185 mm2 con una longitud de 190 m. 
Sistemas de protección: 
Los sistemas de protección que corresponde a este sistema eléctrico de 
contingencia, son los siguientes: 
• Relé de potencia inversa: este equipamiento nos sirve para proteger 
a cada grupo electrógeno cuando ingrese en paralelo con el sistema 
de la red, para que no funcione como motor cuando la turbina deje de 
producir par mecánico (debido a falla en la turbina o falta de 
combustible), las características son de 440 VAC - 5 A 
• Interruptor automático: este interruptor es de la marca ABB, modelo 
SACE E2, su corriente nominal es de 2000 Amperios y debe tener en 
su sistema lo siguiente: 
 
Tabla 4: Características del Interruptor automático 
SACE E2.2N In 2000 
IEC 60947-2 Cat B 50-60 Hz 
Ue (V) 460 
Uimp =10 kV 
Icu (kA) 66 
Ics (kA) 66 
Icw (kA) 66 (1 s)Fuente: Elaboración propia 
 
𝑆 =
190 ∗ (910 ∗ 103)
56 ∗ 13.8 ∗ 460
= 486.4 𝑚𝑚2 
 
𝑆 =
√3 ∗ 190 ∗ 1427.6 ∗ 0.8
56 ∗ 13.8
= 486.4𝑚𝑚2 
 
22 
 
Ue: Tensión (V) 
Icu: Poder asignado al segundo cortocircuito según IEC/EN 60947 
Ics: Poder asignado al tercer cortocircuito según IEC/EN 60947 
Icw: Intensidad asignada de corta duración admisible, suele darse 
para varios valores de tiempo. 
Uimp: Tensión asignada soportada al impulso 
- Bobina mínima YU (220 V – 50 VA) 
- Bobina de cierre YC (220 V – 50 VA) 
- Bobina de apertura YO (220 V – 50 VA) 
• Sincronoscopio: este sistema de protección sirve para sincronizar el 
grupo electrógeno antes de ingresar en paralelo con el sistema de la 
red, es decir, el grupo electrógeno debe estar en fase, el mismo nivel 
de tensión y en la misma frecuencia. 
• Controlador de velocidad: aquí podemos regular las revoluciones 
(rpm) del grupo electrógeno de forma manual con una resistencia 
variable (potenciómetro) y de forma automática con un regulador de 
velocidad incorporado en el equipo; este actúa como elemento de 
seguridad ya que detecta desequilibrio en las revoluciones del motor. 
Así nuestro grupo electrógeno nos entregará la tensión y potencia que 
requerimos. 
• Controlador de voltaje: en este caso la regulación de voltaje lo 
podemos realizar con una resistencia variable (potenciómetro) o AVR 
(Regulador automático de tensión) incorporado en el equipo, este 
elemento monitorea el voltaje en la entrada y salida equilibrando la 
tensión generada al existir una variación en la carga. 
• Sistema de puesta a tierra: El SPAT es una conexión premeditada 
de conductores que van desde la carcasa del equipo hasta la tierra 
con el fin de disipar las corrientes de fuga en condiciones normales y 
de falla, sin alterar la operación del equipo y continuidad del servicio. 
El punto más importante es la de proteger a las personas de una 
descarga eléctrica ante el contacto con las superficies metálicas del 
sistema eléctrico de contingencia (grupos electrógenos) 
23 
 
Con este propósito se conecta en dos puntos de la base metálica a 
tierra donde descansa el grupo electrógeno, mediante conductores 
que se unen entre sí y luego a tierra. 
Para la instalación de este SPAT, se realizó un estudio del terreno 
para saber la resistividad del terreno que es una medida de la 
dificultad que la corriente eléctrica encuentra a su paso por un material 
determinado, pero igualmente se considera la facilidad de paso. Como 
existe diferentes tipos de terreno, el parámetro resistividad eléctrica 
del suelo toma diferentes valores. 
Telurómetro: Es el equipo fundamental para medir de la resistencia 
de la puesta a tierra, así como también la resistividad del terreno en 
el cual está siendo instalado. 
Medimos la resistencia del terreno y calculamos la resistividad del 
mismo con el método de 4 puntos y está determinada por la siguiente 
ecuación: 
 
 
 
Donde: 
Ρc: Resistividad aparente del suelo (Ω-m) 
R: Resistencia medida del terreno (Ω) 
a: Distancia entre electrodos adyacentes (m) 
b: profundidad de los electrodos (m) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: Elaboración propia 
𝜌𝑐 =
4𝜋. 𝑎. 𝑅
1 +
2. 𝑎
√𝑎2 + 4. 𝑏2
−
𝑎
√𝑎2 + 𝑏2
 
 
 
Figura 13: Método de 4 puntos 
24 
 
Sabiendo que la Resistencia medida con el equipo es de 0.63 Ω y la 
separación entre electrodos a=4m y b=0.2 m procedemos al cálculo y 
la resistividad del terreno toma un valor de 15,9 Ω-m, este dato es 
importante para diseñar el correcto sistema de puesta a tierra ya que 
ubicamos el lugar con el valor de resistividad más bajo con el fin de 
lograr un sistema de puesta a tierra económico y duradero. 
Realizamos 2 pozos a tierra vertical con cemento conductivo ya que 
el terreno nos ayuda por su baja resistividad. La siguiente tabla nos 
muestra valores referenciales de resistencia de puestas a tierra. 
 
Tabla 5: Valores de resistencia del sistema de puesta a tierra 
Resistencia de 
puesta a tierra 
Calidad 
En baja tensión En alta tensión 
Menos de 1 Ω Excelente Excelente 
Entre 1 y 5 Ω Muy buena Buena 
Entre 5 y 10 Ω Buena Aceptable 
Entre 10 y 15 Ω Aceptable Regular 
Entre 15 y 20 Ω Regular Mala 
Más de 20 y 25 Ω regular Mala 
Fuente: Elaboración Propia 
 
Por lo tanto, el valor buscado en este SPAT sería en baja tensión 
es de 10 Ω 
 
Según la NTP 370.053 elección de los materiales eléctricos en las 
instalaciones interiores para puesta a tierra. Conductores de puesta a 
tierra. 
 
 
 
 
25 
 
Tabla 6: Sección del conductor del sistema de puesta a tierra 
 Fuente: NTP 370.053 
 
En nuestro sistema eléctrico de contingencia utilizamos un 
conductor de 185 mm2, por lo tanto, el conductor para el SPAT es 
de 35 mm2 de Cu desnudo. 
El procedimiento para realizar el sistema de puesta a tierra vertical con 
cemento conductivo es el siguiente: 
o Medir la resistencia del terreno y calcular la resistividad del mismo 
o Determinar el tipo de método químico a utilizar se va a utilizar en 
función al valor de resistencia que se desea obtener. 
o Conseguir los materiales necesarios para la instalación. 
o Excavar el pozo con las medidas de 1m de diámetro y 3 m de 
profundidad. 
o Realizar la instalación del electrodo de Cu (diámetro 16 mm, 
longitud 2.4 m) y aditivos. 
o Conectar el conductor de 35 mm2 
o Hacer la medición del SPAT. 
o Colocar la caja de registro PVC 
Selección nominal del conductor mayor de 
la acometida o su equivalente para 
conductores en paralelo (mm2) 
Sección nominal del conductor de 
puesta tierra, siendo el material cobre 
(mm2) 
35 o menor 10 
50 16 
70 25 
95 a 185 35 
240 a 300 50 
400 a 500 70 
Más de 500 95 
26 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
Tableros eléctricos: 
Tales tableros cuentan con protección NEMA 12 (IP55) en interiores, o 
NEMA 4 (IP 66) en caso de estar expuestos al aire libre. El suministro es 
completo, con interruptores, barras, aisladores, sistemas de medición, 
protección, diferenciales, puesta a tierra, comando, iluminación y 
ventilación (recirculación de aire). Serán de concepción modular auto-
soportados. 
Para cada equipo de proceso, la potencia del motor debe ser 
determinada mediante el conocimiento de los valores de velocidad y 
torque que efectivamente demanda el equipo de proceso en su 
operación normal, de tal manera que la potencia en el eje del motor no 
sea menor que el 90% de su potencia nominal. La tensión de los motores 
menores a ½ hp será 220 v – monofásicos, para motores mayores a ½ 
hp la será de 460 v – trifásicos. 
 
 Figura 14: Diseño del pozo a tierra vertical 
27 
 
𝑰𝑷 =
(𝟐𝟓𝟎∗𝟏𝟎𝟑)∗𝟎.𝟖
√𝟑∗𝟒𝟔𝟎∗𝟎.𝟖
= 𝟑𝟏𝟑. 𝟖 𝑨 
 
𝑰𝑺 =
(𝟐𝟓𝟎∗𝟏𝟎𝟑)∗𝟎.𝟖
√𝟑∗𝟐𝟐𝟎∗𝟎.𝟖
= 𝟔𝟓𝟔 𝑨 
 
𝑰𝒄𝒄 =
𝟔𝟓𝟔
𝟒. 𝟎𝟏
𝟏𝟎𝟎
= 𝟏𝟔, 𝟑𝟔 𝒌𝑨 
 
Transformador de distribución: Este equipo será utilizado para 
iluminación, tomacorrientes en oficinas, almacenes, sala eléctrica, 
sala de grupos electrógenos y nave industrial el cual tendrá una 
potencia aparente de 250 KVA; 60 Hz; Vcc% 4.01 (75° C); Grupo Dyn 
11; 460/220 V 
Cálculo de las corrientes en el primario y secundario del transformador 
 
 
 
 
Cálculo de las corrientes de corto circuito en el secundario del 
transformador: 
 
 
Estudio de pruebas después de la instalación de equipos: 
El sistema eléctrico de contingencia deberá conectarse de forma 
automática cuando la planta requiera de mayor potencia. Estos equipos 
son derrateados para la altitud sobre el nivel del mar del sitio donde se 
instalen. Este sistema eléctrico de contingencia estará conformado por 
02 grupo electrógenos con motor Diesel, y está diseñado para hacer 
entrega de energía en la barra de 460 V del tablero general de 
distribución. La planta de generación de potencia de contingencia, 
trabajará en paralelo con el sistemade la red y será de gran ayuda en 
las horas de máxima demanda. 
Al realizar las pruebas de funcionamiento y si conectamos en paralelo 
arbitrariamente los grupos electrógenos, ocasionaría daños de gran 
magnitud, por lo cual para conectar estos en paralelo con el sistema de 
la red debe cumplir las siguientes condiciones: 
28 
 
• Tener el mismo nivel de tensión 
• Estar en la misma fase (R S T) 
• Misma frecuencia 
Así mismo realizamos la sincronización de grupos electrógenos en 
paralelo con la red, utilizamos el método de las lámparas apagadas para 
verificar los parámetros descritos anteriormente, así también 
comparamos con el sincronoscopio y analizador de redes instalado en el 
tablero de control. 
Lámparas apagadas: hacemos esta prueba para asegurarnos de su 
correcta sincronía y consiste en el conexionado en serie de 3 focos 
incandescentes con una potencia de 100 Watt, esto se conecta con 
conectores tipo cocodrilo en la barra del grupo electrógeno y la otra en 
la barra de la red. 
 
 Figura 15: Prueba de lámparas apagadas 
 Fuente: Elaboración propia 
29 
 
Así verificamos que si los focos se encienden y apagan continuamente 
quiere decir que la tensión y frecuencia tanto del grupo electrógeno y red 
no son iguales, entonces regulamos el voltaje y la velocidad hasta igualar 
la frecuencia, de esta manera el encendido de los focos será más largo, 
facilitando la maniobra de conexión durante el tiempo que los focos estén 
apagados. En resumen: 
1° Encendemos el equipo y aproximamos hasta la velocidad de 
sincronismo 
2° Excitamos el grupo electrógeno hasta que en V2 nos dé el mismo 
valor que en V1 (mismo nivel de tensión) 
3° Comprobamos que los 3 focos parpadeen simultáneamente 
(igualdad de fases) 
4° Regulamos la velocidad del equipo hasta que el parpadeo sea 
muy lento (misma frecuencia), es aquí cuando cerramos el 
interruptor automático. 
 
Finalmente verificamos la prueba de los focos y comparamos con el 
sincronoscopio electrónico instalado en el tablero de control que al 
pasar por 0 (cero) indica que el sistema esta sincronizado. 
 
4.3. Se desarrolló una evaluación técnica económica del proyecto, que 
permita establecer su viabilidad con los siguientes supuesto y aquí 
mostramos: 
El periodo de evaluación de la viabilidad es de tres años empezando 
desde el mes de enero. La empresa paga completo los beneficios 
sociales. Se toma como tipo de cambio referencial el monto de S/.4 
La depreciación de los activos fijos no tiene ningún valor residual de 
su depreciación. Luego se usa el dólar americano como moneda para 
el cálculo de la viabilidad del proyecto. 
 
30 
 
Para la evaluación: 
➢ En primer lugar, se menciona los ingresos proyectados 
En la tabla siguiente se muestra la actual producción que llega al 60% 
al tener una producción diaria de 150 Tn. ello por no contar con el 
sistema eléctrico de contingencia. Se obtiene actualmente un ingreso 
anual de $ 8,370,000 sin IGV. 
Tabla 7: Sistema eléctrico de contingencia 
ACTUALMENTE PRODUCE AL 60 % 
PRODUCCIÓN 60% Tn 
Ingreso diario $ 23,250.00 
Ingreso mensual $ 697,500.00 
Ingreso anual $ 8,370,000.00 
Fuente: Elaboración propia 
 
Se proyecta alcanzar al 100% produciendo 250 Tn diaria a un precio 
de $155 más IGV por tonelada. 
 
Tabla 8: Proyectado 
Producción diaria Precio por Tn IGV Total 
250 Tn $155,00 $27,90 $182,90 
Fuente: Elaboración propia 
 
Se espera producir 100% implementando el sistema eléctrico de 
contingencia con un ingreso anual de 13,950,000 sin IGV. 
Tabla 9: Costo implementación anual 
Producción 100% 250 Tn IGV Total 
Ingreso diario $ 38,750.00 $6,975.00 $45,725.00 
Ingreso mensual $1,162,500.00 $209,250.00 $1,371,750.00 
Ingreso anual $13,950,000.00 $2,511,000.00 $16,461,000.00 
 Fuente: Elaboración propia 
31 
 
Al incrementar la producción al 100% se experimenta un aumento en 
los ingresos en $13,950,000 y en las toneladas de producción 90,000 
Tn anualmente. En la siguiente tabla y gráfica se muestra una 
comparación entre la producción a 60% y 100%. 
 
Tabla 10: Cuadro comparativo 
 PROD. 60% PROD. 100% 
Producción 
Producción x 
TN al 60% 
Ingreso al 60% 
Producción x 
TN al 100% 
Ingreso al 100% 
Ingreso diario 150 $ 23,250.00 250 $ 38,750.00 
Ingreso mensual 4500 $ 697,500.00 7500 $ 1,162,500.00 
Ingreso anual 54000 $ 8,370,000.00 90000 $ 13,950,000.00 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
Figura 16: Producción de la empresa 
 Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
0
2,000,000
4,000,000
6,000,000
8,000,000
10,000,000
12,000,000
14,000,000
DIARIO MENSUAL ANUAL DIARIO MENSUAL ANUAL
150
4,500
54,000
250
7,500
90,000
$23,250 $697,500
$8,370,000
$38,750
$1,162,500
$13,950,000
PRODUCCIÓN AL 60 % Y 100%
TONELADAS INGRESOS
32 
 
➢ En segundo lugar, se señalan los costos relacionados con el 
sistema eléctrico. 
Costo de la inversión 
En la tabla se aprecia que el costo de inversión total para la fabricación 
del sistema eléctrico es de $ 2,601,533 inc. Utilidad, IGV 
Tabla 11: Costo de la inversión 
PROYECTO: SISTEMA ELÉCTRICO DE CONTINGENCIA 
ITEM DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD $ 
1 Estudio de pre operatividad 1 Uni 8,000 
2 Ingeniería primaria 2 Uni 7,000 
3 Montaje civil 5 Glb 18,000 
4 Montaje electromecánico 2 Glb 16,000 
5 Ingeniería secundaria 1 Glb 6,000 
6 Configuración al sistema de la red 2 Uni 4,250 
7 Mano de obra 1 Glb 23,000 
8 Generador eléctrico Cat C32; 910 kW; 1137 kVA 2 Uni 740,250 
9 Interruptor automático ABB; 2000 A; 60 Hz; 66kA 2 Uni 75,000 
10 Relé de potencia Inversa DEIF; 440/480V; 5A 2 Uni 125,000 
11 Sincronoscopio; 220 V; 60 Hz 2 Uni 17,500 
12 Transformador de distribución; 250 kVA; 460/380-220 V 1 Uni 31,250 
13 Cable conductor NYY (80°C) 0.6/1 kV; 185 mm2 9 Uni 900,000 
14 Kit deTerminales; terminales de cobre estañado TALMA 10 Uni 1,400 
15 Perno hexagonal tropicalizado M12* 50 mm G 5.8 100 Uni 500 
16 Analizador de redes SATEC 2 Uni 1,400 
17 Cable conductor desnudo de 35 mm2 1 Uni 8,000 
18 Mangas termocontraíbles 12 Uni 145 
19 Aisladores cónicos portabarras 20 Uni 400 
20 Transformador trifásico 440/220; 50 vA 4 Uni 1,680 
21 Interruptores termomagnéticos 1F; 32 - 20 - 16 - 4 A 20 Uni 1,200 
22 Ferretería en general 1 Uni 2,100 
23 Puesta a tierra 2 Uni 1,500 
24 Equipos y medición 1 Uni 1,665 
25 Tableros de distribución 230*1*.6 m 3 Uni 2,064 
26 Kit de Tubería conduit 1" 15 Uni 1,834 
27 Bandejas porta cable .3*.1* 3m 10 Uni 2,000 
28 Señalización y etiquetado 50 Uni 2,088 
29 Conexión al sistema de la empresa 1 Uni 2,138 
30 Pruebas de puesta en servicio y conformidad de obra 1 Uni 2,899 
COSTO DIRECTO 2,004,263 
 UTLIDAD 10% 200,426 
 SUB TOTAL 2,204,689 
 IGV 18% 396,844 
 TOTAL 2,601,534 
Fuente: Elaboración propia 
 
33 
 
Costo por incremento del consumo eléctrico 
Se pasará de consumir una potencia de 20 kw en tarifa BT5, a 0.9 
Soles/kw-h a una potencia de 100 kw, en la Planta nueva con tarifa MT3, 
con tarifa de 0.30 soles/kw-h 
 
Cee-actual= 20 (kw)*8200(h/año) * (0.9) = 221,400 Soles/año 
Cee-actual= 100 (kw)*8200(h/año) * (0.3) = 246,000 Soles/año. 
En la tabla se visualiza que al incrementarse la potencia del sistema 
eléctrico el costo se incrementa anualmente a S/. 246, 000 o $61,500 
más IGV. 
 Tabla 12: Incremento de potencia del sistema eléctrico 
 Soles Dólares 
Subtotal 246,000 61,500 
IGV 44,280 11,070 
Total 290,280 72,570 
Fuente: Elaboración propia 
 
Costos por incremento del combustible 
Al implementar el sistema eléctrico con mayor potencia esta conlleva a 
que el costo del combustible anual aumente a $972,144 más IGV. 
 
Tabla 13: Costos asociadosal combustible 
COMBUSTIBLE DIÉSEL 
PRECIO 
CONSUMO 
GL/H H/D 
SUBTOTAL 
DIARIO 
SUBTOTAL 
MENSUAL 
SUBTOTAL 
ANUAL ($) IGV 
TOTAL 
($) 
 $ 
3.751 50 24 4,501 135,036 1,620,432 291,678 1,912,110 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
34 
 
Costo operativo (planilla) 
El costo de planilla de los empleados del área de producción se mantiene 
puesto que al fabricar el sistema eléctrico no conlleva a que se aumente 
los sueldos. El costo anual es de $129,937 en el primer año. En los 
siguientes años es de $136,423 dicho incremento es por el pago 
completo del CTS. 
Tabla 14: Costo operativo 
Cantidad Cargo Sueldo 
Asignación 
familiar 
Essalud 
Dep.CTS 
(mayo) 
Dep.CTS 
(nov.) 
Gratificaciones 
(Jul y Dic) 
Bono 
extraordinario 
Total 
Anual 
1 
Gerente de 
producción 10,000 93 908 1,682 2,734 10,093 908 147,433 
2 Coordinadores 10,000 186 917 1,698 2,759 10,186 917 148,792 
3 Operarios 14,000 1,302 1,377 2,550 4,144 15,302 1,377 223,524 
 TOTAL, S/. 34,000 1,581 3,202 5,930 9,637 35,581 3,202 519,749 
 TOTAL $ 8,500 395 801 1,483 2,409 8,895 801 129,937 
Fuente: Elaboración propia 
 
Otros costos 
Se incrementa el costo de mantenimiento de equipo y de repuestos con 
la intención de que el sistema esté disponible funcionando de forma 
correcta. El total de los costos anuales es de 36,515 más IGV. 
Tabla 15: Otros costos 
Mantenimiento de equipos 12,000 
Repuestos 24,515 
SUBTOTAL ($) 36,515 
IGV ($) 6,573 
TOTAL ($) 43,088 
 Fuente: Elaboración propia 
 
➢ En tercer lugar, se plasma los gastos en que incurre la empresa para 
el funcionamiento del negocio. 
Gastos generales 
Se consideraron los siguientes gastos que se usan en el negocio 
teniendo un gasto anual de $183,903 más IGV. 
35 
 
Tabla 16: Costos generales 
Descripción 
Gasto 
anual 
Alquiler de inmueble 39,000 
Servicios públicos 30,000 
Mantenimiento de oficina 9,000 
Mantenimiento de ordenadores 4,500 
Artículos de ferretería 4,200 
Artículos de limpieza 3,300 
Artículos de oficina 2,850 
Servicio de seguridad 15,000 
Gastos publicitarios 36,000 
Otros gastos 12,000 
SUBTOTAL $. 155,850 
IGV $. 28,053 
TOTAL $. 183,903 
Fuente: Elaboración propia 
 
Sueldos 
En la siguiente tabla se señala los sueldos que no se encuentran en el 
área de producción, sino son aquellos sueldos del área administrativo y 
ventas. El total del sueldo anual es de $ 573,666. En los siguientes años 
es de $602,302 dicho incremento es por el pago completo del CTS. 
 
Tabla 17: Costos 
Cargo Sueldo 
Asignación 
familiar 
Essalud 
Dep.CTS 
(mayo) 
Dep.CTS 
(nov.) 
Gratificaciones 
(JUL Y DIC) 
Bono 
extraordinario 
Total Anual 
General general 18,000 93 1,628 3,016 4,900 18,093 1,628 264,293 
Otras gerencias 40,000 372 3,633 6,729 10,934 40,372 3,633 589,734 
Jefatura 25,000 930 2,334 4,322 7,023 25,930 2,334 378,772 
Analistas 35,000 96 3,159 5,849 9,505 35,096 3,159 512,665 
Asistentes 37,500 97 3,384 6,266 10,183 37,597 3,384 549,198 
TOTAL, S/. 155,500 1,588 14,138 26,181 42,545 157,088 14,138 2,294,663 
TOTAL $ 38,875 397 3,534 6,545 10,636 39,272 3,534 573,666 
Fuente: Elaboración propia 
Gasto por depreciación de activos fijos 
En la siguiente tabla se calcula el gasto de depreciación de los activos 
fijos agrupados en máquinas usadas por el área de producción, muebles, 
36 
 
ordenadores y otros activos fijos obteniendo un gasto total de $ 17,875 
anual. 
Tabla 18: Gasto por depreciación de activos fijos 
Descripción Cantidad Costo 
Costo 
total 
Tasa de 
depreciación 
anual 
Vida útil 
Depreciación 
anual 
Máquinas 10 8,000 80,000 10% 10 8,000 
Muebles 40 500 20,000 10% 10 2,000 
Ordenadores 35 800 28,000 25% 4 7,000 
Otros activos 
fijos 25 350 8,750 10% 10 875 
Total depreciación 17,875 
Fuente: Elaboración propia 
 
Gastos por tributos 
En la siguiente tabla se aprecia el cálculo del IGV del pago anual que 
equivaldría a $ 2,290,318 
Tabla 19: Gastos por IGV 
 Año 1 Año 2 Año 3 
IGV por ventas 2.511.000 2.511.000 2.511.000 
IGV por compras 220.682 220.682 220.682 
Saldo de IGV 2.290.318 2.290.318 2.290.318 
IGV por pagar 2.290.318 2.290.318 2.290.318 
Fuente: Elaboración propia 
 
Con respecto al impuesto a la Renta se calculó en la siguiente tabla 
proyectando que en el primer año será de 3,540,741 y en los siguientes 
años 3,530,380. 
Tabla 20: Impuesto a la renta 
Ingreso 13.950.000 13.950.000 13.950.000 
Gasto 1.929.612 1.964.734 1.964.734 
Depreciación 17.875 17.875 17.875 
Utilidad bruta 12.002.513 11.967.391 11.967.931 
Base imponible 12.002.513 11.967.391 11.967.391 
Impuesto a la renta 3.540.741 3.530.380 3.530.380 
Fuente: Elaboración propia 
37 
 
➢ En cuarto lugar, se realiza un flujo de caja proyectado en tres años. 
en donde se refleja los ingresos anuales de $ 16,461,000 y egresos 
por el primer año por un valor de $ 8,022,604 (Total de los egresos+ 
tributos) a partir del segundo año y tercer año el egreso total es de $ 
7,997,843 (Total de los egresos+ tributos). La diferencia entre el 
primer año y los demás años es por el pago completo de la CTS que 
se hace a partir del segundo año. Así también, Se refleja la inversión 
total de $ 2,365,030 
Tabla 21: Flujo de caja 
Detalles Año 1 Año 2 Año 3 
Producción 90,000 90,000 90,000 
Precio 155 155 155 
Total Ingresos 16,461,000 16,461,000 16,461,000 
Combustible 1,912,110 1,912,110 1,912,110 
Mantenimiento de 
equipos 14,160 14,160 14,160 
Repuestos 28,928 28,928 28,928 
Consumo eléctrico 72,570 72,570 72,570 
Costo de sueldo 129,937 136,423 136,423 
Total costo 2,157,705 2,164,191 2,164,191 
Gasto de sueldo 573,666 602,302 602,302 
Gastos generales 183,903 183,903 183,903 
Total egresos 2,915,274 2,950,396 2,950,396 
Pago de tributos 5,523,123 5,512,762 5,512,762 
Impuesto a la Renta 3,349,496 3,339,135 3,339,135 
IGV por pagar 2,173,627 2,173,627 2,173,627 
Sistema eléctrico 
Total inversión 2,601,533 
Flujo de Caja -2,601,533 8,022,604 7,997,843 7,997,843 
Fuente: Elaboración propia 
➢ Finalmente se realiza el cálculo del VAN y TIR para conocer la 
viabilidad económica del proyecto de la creación del sistema eléctrico 
provisional. 
 
38 
 
Costo de oportunidad -COK 
El costo de oportunidad del capital es el costo de reemplazo que se debe 
perder al tomar una decisión en particular, incluidos los beneficios que 
podrían resultar de elegir una alternativa. (PEDROSA, 2015) El COK 
(costo de oportunidad del capital) se descubre utilizando el modelo 
CAPM que sirve para fijar el precio de activos de capital puesto que 
determina la tasa de rendimiento de un activo compuesto en los 
portafolios de inversiones. 
 
Donde: 
E (ri) : Rendimiento esperado de un activo específico 
Rf : Rendimiento de activos libres de riesgo. 
Β : Beta de los activos financieros 
E(Rm) : rentabilidad de mercado esperada 
Rm-Rf : Prima de riesgo de mercado 
βim es el Beta (cantidad de riesgo con respecto al Portafolio de 
Mercado): riesgo no diversificable (todos los activos anunciados en el 
mercado) y dependen del riesgo de este mercado. Los mercados de 
empresas similares conllevan riesgos similares. A referente del Valor 
Beta (Protecciones electricas de la subestación cayo santa martia, 2018) 
tiene una beta de N/A en este caso, se encuentra muy por debajo de 1 
sin tener una cifra exacta por lo que se decidió usar el valor Beta de 
Nasdaq Inc (EEUU) que en la actualidad es de 0.73 
 Rendimiento del mercado (Rm): utiliza los índices S y P500. Muchos 
consideran que el S&P 500 es el mejor indicador de la renta variable 
estadounidense de gran capitalización. A septiembre del 2021, la 
rentabilidad anual es del 4,31%. 
Rendimiento de un activo libre de riesgo (Rf): De hecho, los activos libres 
de riesgo a menudo equivalen a deuda, suponiendo que el emisor de 
39 
 
bonosdel país no esté en quiebra. se considera a los bonos del tesoro 
de los EEUU como la deuda libre de riesgo, por lo tanto, el rendimiento 
del bono estadounidense fue de 1,49% afínales de septiembre 2021. 
E (Rm − Rf) Prima por riesgo de mercado: es el exceso de rentabilidad 
del portafolio de mercado: Esta prima de riesgo es la recompensa 
concedida al inversor puesto que este ha invertido en un activo de riesgo 
en vez de otro de menor riesgo, ósea quiere decir por arriesgarse más, 
a lo que exigen los inversores en invertir en estos activos riesgosos, 
frente a la contraria. 
Riesgo país: es el riesgo que tiene un país para sus actividades 
financieras internacionales. A fines de septiembre de 2021, el riesgo 
nacional fue de 1,42%. 
Como se ilustra en el párrafo anterior, el valor de COK se calcula como 
4.97% 
Tabla 22: Cálculo del COK 
COK - MODELO CAPM 
Rf 1.49% 
Beta 0.73 
Prima de riesgo 
Rm 4.31% 
 Rf 1.49% 
 (Rm-Rf) 2.82% 
Riesgo país 1.42% 
 
COK 4.97% 
Fuente: Elaboración propia 
 
Cálculo del VAN 
(PEDROSA, 2015) Es un cálculo que consiste en realizar los cobros y 
pagos de un proyecto o inversión para conocer cuánto se va a ganar o 
perder con esa inversión. También se conoce como valor neto actual 
(VNA), valor actualizado neto o valor presente neto (VPN). 
https://economipedia.com/definiciones/valor-presente.html
40 
 
Fórmula del Valor Actual Neto (VAN) 
 
Donde: 
Ft: es el flujo de efectivo por período t 
I 0: es la inversión inicial (t = 0) 
 n: es el número de periodos de tiempo 
k es el tipo de descuento o tipo de interés exigido a la inversión 
Si: 
- VAN < 0 el proyecto no es rentable 
- VAN > 0 el proyecto es rentable 
Cálculo del TIR 
Es la tasa de interés o rentabilidad que ofrece una inversión. Es decir, es 
el porcentaje de beneficio o pérdida que tendrá una inversión para las 
cantidades que no se han retirado del proyecto. 
 
Ft: Flujo de dinero en cada periodo t 
I0: Inversión inicial 
n: número de periodos 
Si: 
- TIR < COK el proyecto no es rentable 
- TIR > COK el proyecto es rentable 
El valor de VAN es $/ 19,214,415 lo que indica que es mayor que 0. Se 
puede decir que el proyecto es viable. En comparación con la TIR, el 
41 
 
valor obtenido es del 30,3%, superior al valor de COK del 4,97%, lo que 
confirma la rentabilidad y por ende la viabilidad del proyecto. 
Tabla 23: cálculo del VAN 
A B 
COK 4.97% 
Año Flujo Caja 
Economico 
0 -2,601,533 
1 8,022,604 
2 7,997,843 
3 7,997,843 
TIR 30,3% 
VAN ($/.) 19,214,415 
Fuente: Elaboración propia 
 
Según los cálculos la recuperación de la inversión ocurrirá en menos de 
un año, mostrando una alta recuperación de la inversión. 
 
Tabla 24: Tiempo de recuperación de la inversión 
Año 
Flujo Caja 
Factor de 
actualizacion de FCE FCE 
n Economico la serie (FAS) actualizado VA 
(Acumulado) 
 FCE (1+tasa)-n FCE*FAS 
0 -
2,601,533 
1 
(2,601,533.37) 
 
(2,601,533.37) 
1 
8,022,604 
0.952665845 
7,642,860.39 
 
5,041,327.02 
2 
7,997,843 
0.907572212 
7,258,619.68 
 
12,299,946.69 
3 
7,997,843 
0.864613048 
6,915,039.05 
 
19,214,985.74 
VAN ($.) 
19,214,986 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
42 
 
Análisis costo beneficio 
Esta es una herramienta financiera que realiza la comparación de los 
costos a invertir en el proyecto versus con los beneficios de la actividad 
con el fin de evaluar de manera efectiva las mejores decisiones. La 
relación costo-beneficio indica la conveniencia de realizar un proyecto o 
no llevarla a cabo. 
Fórmula: 
 
Donde: 
VAN: Valor Actual Neto 
VAP: Valor Actual de la Inversión 
B/C = 19,214,415/ 2,601,533 
B/C= 7,39 
El resultado de nuestro proyecto fue de $ 7,39. Entonces, con una 
inversión de $1 se obtiene una ganancia de $ 6,39 por lo que el proyecto 
es viable por su rentabilidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
V. DISCUSIÓN 
Hipótesis especifica 1: 
Los parámetros eléctricos nos podrán indicar el estado situacional 
actual de las instalaciones eléctricas 
Para (MAZA, 2020) Se confirma de manera favorable la hipótesis de esta 
investigación donde se afirma que mediante la determinación del 
diagnóstico energético actual del hospital se podrán determinar los 
componentes del suministro de respaldo eléctrico, así mismo seleccionar 
los componentes del sistema. Teniendo como resultado que con la 
implementación de un sistema eléctrico de respaldo se pudo mejorar las 
condiciones de servicios del Hospital las Mercedes de Paita-Piura. 
 
En este estudio partimos que la producción se encuentra en un 60 % y 
que la potencia eléctrica eléctrica está en 70 %, la empresa se encuentra 
en plena expansión y busca mejorar sus procesos industriales, pero, se 
encuentra limitada por que le hace falta más potencia eléctrica ya que la 
consecionaria de energia no puede suminitrar de mas potencia por 
motivos se dimesionamiento del sistema de suministro. 
Para tal estudio utilizamos instrumentos calibrados y certificados con la 
desventaja que son alquilados, para obtener datos reales que nos 
ayudaron para la selección de los equipamientos en nuestro diseño del 
sistema eléctrico de contingencia. 
Dentro del diseño del sistema eléctrico de contingencia se utilizaron dos 
grupos electrógenos por ser una solución en la generación de energía 
eléctrica de manera autónoma y eficaz, asi que con la implementación 
del sistema eléctrico se pudo suministrar la potencia faltante y asi 
mejoramos la produccion de la empresa. 
 
 
 
44 
 
Hipótesis especifica 2: 
Con la elaboración de planos de ubicación, recorrido de línea, y de 
armados básicos nos facilitará la implementación del sistema 
eléctrico 
Para (CARRILLO, 2019) en su estudio demostró que un correcto 
recorrido de sus líneas de transmisión, armados, desde el punto inicial 
de abastecimiento hasta los usuarios será de gran importancia porque 
permitirá optimizar el sistema eléctrico y permitirá un ahorro en su 
implementación ya que con este ahorro económico se compra un mejor 
material para que su vida útil sea prolongado del sistema eléctrico. Asi 
como mediante un buen diseño se puede respaldar las instalaciones 
electricas, asegurando una adecuada operación y estabilidad. 
Se determinó el diseño y dimensionamiento del sistema puesta a tierra, 
para garantizar la adecuada protección ante alguna eventual falla 
protegiendo al usuario y los equipos conectados a dicho sistema. 
En este estudio con la información actualizada del cuadro de cargas, 
máxima demanda, planos de ubicación, elaboramos los diagramas 
unifilares de fuerza y control para hacer una memoria de cálculo para 
los armados básicos que corresponde a la potencia necesaria de los 
grupos electrógenos, dimensionamiento de conductor, interruptor 
automático, transformador de distribución, sistema de protección para el 
operador y la máquina. 
Con la elaboración de los planos de distribución de ambientes y del 
sistema eléctrico permitirá al personal conocer posibles lugares seguros 
en caso de desastres así disminuir los posibles accidentes laborales. 
Luego del diseño, hacemos la implementación para finalmente realizar 
la pruebas de funcionamiento y el sistema electrico de contingencia 
genere potencia eléctrica e ingrese al sistema de la red de manera 
sincronizada sin ocasionar daño alguno y la planta siga en su proceso 
sin paradas imprevistas. 
 
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Hipótesis especifica 3 
La evaluación técnica económica del proyecto nos podrá decir su 
viabilidad. 
Para (SÁNCHEZ, 2017) en su estudio para toda empresa lo que busca 
de un producto es su sostenibilidad en el tiempo, pero lo primordial que 
siempre anhela es la calidad del producto, así como