Criterios Electricos

LA

D

A

CORPORACIÓN NACIONAL DEL COBRE DE CHILE CODELCO – CHILE

CRITERIO DE DISEÑO CORPORATIVO

TR O

ELECTRICIDAD

O N

DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

C

REVISIÓN 0

A

N

O

SGP-GI-EL-CDI-001

GERENCIA DE INGENIERÍA

C

O

PI

VICEPRESIDENCIA CORPORATIVA DE PROYECTOS

VIGENCIA 31 DE MARZO DE 2008

Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-EL-CDI-001 en el Escritorio de la VCP.

Fecha Impresión 04/04/2008

PI

O

C A O

N

D

LA

TR O

O N

C

A

PI

O

C A O

N

D

LA

TR O

O N

C

A

GERENCIA DE INGENIERÍA CRITERIO DE DISEÑO CORPORATIVO ELECTRICIDAD

CODELCO CHILE VICEPRESIDENCIA CORPORATIVA DE PROYECTOS

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 PREFACIO

D

A

La revisión anterior del presente criterio de diseño eléctrico fue emitida en cumplimiento del mandato de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos de Codelco – Chile de elaborar un conjunto de documentos técnicos, que organizados de una manera sistemática y accesible, constituyan un marco de referencia general para la ejecución de los diseños de ingeniería eléctrica de los proyectos que desarrolle la corporación a partir de 2006.

TR O

LA

Este criterio se sustenta en tres bases. La primera son las normas técnicas que regulan las condiciones de diseño y uso de los equipos y materiales eléctricos, la segunda son las instalaciones existentes en las distintas divisiones de la Corporación, y la tercera es la amplia experiencia y lecciones aprendidas dentro de la Corporación en la selección, compra, uso y mantenimiento de equipos y materiales eléctricos.

iii) iv)

C

O

PI

A

N

v)

C

ii)

Se ha eliminado el anterior Anexo 1 que contenía el listado de los Entregables de Ingeniería. Se ha eliminado el anterior Anexo 4. Regulación de voltajes en cables alimentadores. Se ha reordenado la secuencia y se ha mejorado la exposición de los capítulos. Se ha mejorado la estructura de lo que ahora es al Anexo 1 Corrección por altitud (derrateo). Se ha agregado los variadores de frecuencia y los generadores de emergencia.

O

i)

O N

En la presente revisión que anula y reemplaza la anterior se ha efectuado los siguientes cambios, agregados y mejoras.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 INDICE

1.0

OBJETIVO Y ALCANCE ...................................................................................... 6 Objetivo ...................................................................................................... 6 Alcance....................................................................................................... 6

A

1.1 1.2

NORMAS Y REGLAMENTOS.............................................................................. 6

3.0

NUMERACION DE EQUIPOS .............................................................................. 8

4.0

CONDICIONES AMBIENTALES Y SISMICAS .................................................... 8

LA

D

2.0

CONDICIONES BASICAS DE DISEÑO ............................................................. 11

6.1 6.2 6.3

C

O N

Sistema SCADA en Proyectos de Ampliación.......................................... 27 Sistema SCADA en Proyectos nuevos..................................................... 27

TRANSFORMADOR DE PODER ....................................................................... 32 8.1 8.2 8.3

9.0

C

SISTEMA DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y ADQUISICIÓN DE DATOS ......... 27 7.1 7.2

8.0

General..................................................................................................... 23 Sistema de Gestión de Indicadores de Eficiencia Energética .................. 23 Eficiencia Energética del Sistema Eléctrico.............................................. 23

O

7.0

A

EFICIENCIA ENERGÉTICA ............................................................................... 23

PI

6.0

Condiciones generales ............................................................................. 11 Márgenes de diseño para reservas de uso futuro .................................... 12 Tensiones nominales en los sistemas eléctricos ...................................... 12 Niveles básicos de aislamiento al impulso de rayo (BIL).......................... 14 Distancias de seguridad en instalaciones................................................. 15 Factor de Potencia ................................................................................... 15 Regulación de Tensión............................................................................. 15 Niveles de cortocircuito ............................................................................ 16 Distorsión Armónica ................................................................................. 17 Clasificación de Áreas de Riesgo ............................................................. 22

O

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10

N

5.0

General....................................................................................................... 8 Altura sobre el nivel del mar ....................................................................... 8 Temperatura............................................................................................... 8 Velocidad del viento y nieve ....................................................................... 9 Condiciones sísmicas................................................................................. 9

TR O

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

General..................................................................................................... 32 Conexión de los enrollados ...................................................................... 33 Tensiones nominales de los enrollados.................................................... 33

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN.......................................................... 35





9.1 9.2 9.3 9.4 9.5

General..................................................................................................... 35 Conexión de los enrollados ...................................................................... 35 Tensiones nominales de los enrollados.................................................... 36 Nivel básico de aislamiento al impulso de rayo, BIL................................. 36 Transformadores secos............................................................................ 36

11.0

D

Subestación Unitaria para Montaje a la Intemperie .................................. 39 Subestaciones Unitarias para Montaje en Interior .................................... 41 Transformador de Distribución Montado sobre Postes............................. 44

LA

10.1 10.2 10.3

A

SUBESTACIÓN UNITARIA................................................................................ 39

SWITCHGEAR DE MEDIA TENSIÓN ................................................................ 44 11.1 11.2 11.3 11.4

Voltaje Nominal. BIL y Clase de Tensión ................................................. 44 Corrección por Altitud ............................................................................... 45 Características ......................................................................................... 45 Conexión con S/E Unitaria ....................................................................... 47

TR O

10.0

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

SWITCHGEAR DE BAJA TENSIÓN .................................................................. 48

13.0

CENTRO DE CONTROL DE MOTORES DE MEDIA TENSIÓN........................ 50

CENTRO DE CONTROL DE MOTORES DE BAJA TENSIÓN.......................... 53 Características ......................................................................................... 53 Planos elementales de control e interconexiones .................................... 57

N

14.1 14.2

O

14.0

Voltajes nominales Clases de Tensión y BIL............................................ 50 Características ......................................................................................... 50 Planos elementales de control e interconexiones .................................... 52

C

13.1 13.2 13.3

O N

12.0

VARIADOR DE FRECUENCIA DE MEDIA TENSIÓN ....................................... 58

16.0

VARIADOR DE FRECUENCIA DE BAJA TENSIÓN ......................................... 59

17.0

MOTOR DE MEDIA TENSIÓN ........................................................................... 60

18.0

MOTOR DE BAJA TENSIÓN ............................................................................. 63

19.0

RECTIFICADORES Y SISTEMAS DE CORRIENTE CONTINUA...................... 66

O

PI

A

15.0

C

19.1 19.2 19.3

20.0

Rectificadores de Potencia para Electroobtención y Electrorefinación..... 66 Rectificadores Auxiliares para electroobtención....................................... 69 Sistema de Barras de Corriente Continua ................................................ 70

CONDUCTORES ................................................................................................ 71 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5

Normas..................................................................................................... 71 Tipos de cables según su aplicación ........................................................ 72 Cables de Fuerza - Media Tensión........................................................... 73 Cables de fuerza de baja tensión ............................................................. 74 Cables para instalaciones de alumbrado.................................................. 74





20.6 20.7 20.8

Cables para Mina Subterránea................................................................. 75 Cables para mina a rajo abierto ............................................................... 76 Sellado de pasadas de cables.................................................................. 77

GENERADOR DE EMERGENCIA ..................................................................... 77

A

General..................................................................................................... 77 Alternador................................................................................................. 78 Motor Diesel ............................................................................................. 78 Estanque de Combustible ........................................................................ 79 Cubierta.................................................................................................... 79 Operación................................................................................................. 79

D

21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 21.6

LA

21.0

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

SALAS ELÉCTRICAS DE ALBAÑILERIA ARMADA ........................................ 79

23.0

SALAS ELÉCTRICAS PREFABRICADAS ........................................................ 81

24.0

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA..................................................................... 83

25.0

PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS Y TRANSITORIOS85

26.0

CANALIZACIONES ............................................................................................ 86

INSTALACIÓN DE ALUMBRADO ..................................................................... 89 Niveles de alumbrado............................................................................... 89 Equipos de iluminación............................................................................. 91 Tableros de alumbrado............................................................................. 92

O

27.1 27.2 27.3

N

27.0

Escalerillas portaconductores................................................................... 86 Conduits ................................................................................................... 87 Bancos de ductos ..................................................................................... 88

C

26.1 26.2 26.3

O N

TR O

22.0

ENCHUFE DE FUERZA ..................................................................................... 92

29.0

BATERIA CARGADOR Y UPS .......................................................................... 93

BOTONERAS Y OTROS DISPOSITIVOS DE CONTROL ................................. 95

C

31.0

PANEL DE CONTROL ....................................................................................... 94

O

30.0

Baterías y cargadores .............................................................................. 93 Alimentación de instrumentos y PLC / DCS ............................................. 94

PI

29.1 29.2

A

28.0

31.1 31.2 31.3 31.4 31.5

Botoneras ................................................................................................. 95 Bocinas de advertencia ............................................................................ 96 Partidores de motor manuales ................................................................. 96 Interruptores de seguridad ...................................................................... 97 Lámparas piloto ........................................................................................ 97

32.0

CINTAS CALEFACTORAS ................................................................................ 98

33.0

PLACAS DE IDENTIFICACION ......................................................................... 98





1.0

OBJETIVO Y ALCANCE

1.1

Objetivo

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

1.2

LA

D

A

Este documento establece los criterios generales de diseño eléctrico, para ser usados por los Contratistas de Servicios de Ingeniería, en el desarrollo de los proyectos de la Corporación Nacional del Cobre de Chile, en adelante, la Corporación o CODELCO, en las etapas de Ingeniería Conceptual, Básica y de Detalles. Alcance

TR O

Los criterios de diseño eléctrico, que se establecen en este documento, interpretan y aplican los requerimientos y procedimientos señalados en las normas indicadas en el punto 2.0 siguiente, para ser aplicados en los Proyectos que desarrolle la Corporación.

C

O N

Estos criterios se deberán usar en las instalaciones de fuerza, protecciones, medidas, control, alumbrado industrial, y alumbrado de oficinas, como así también en la selección, proceso de compra e instalación de los equipos y materiales eléctricos con los cuales se construyen y operan las instalaciones señaladas.

O

NORMAS Y REGLAMENTOS

N

2.0

American National Standard Institute American Society for Testing of Materials American Railways Engineering Association Factory Mutual Engineering Association Insulated Cable Engineers Association International Electrotechnical Commission Institute of Electrical and Electronics Engineers Illumination Engineers Society Insulated Power Cable Engineering Association International Organization for Standardization National Electrical Code National Electrical Manufacturer’s Association National Fire Protection Association

C

O

PI

ANSI ASTM AREA FMEA ICEA IEC IEEE IES IPCEA ISO NEC NEMA NFPA

A

EI diseño de los sistemas eléctricos, así como la fabricación, instalación, pruebas y operación de los diferentes equipos, deberán realizarse según la última edición de las siguientes normas y reglamentos:





National Electrical Safety Code U.S. Occupational Safety and Health Act Underwriters Laboratories Norma Oficial Chilena Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio Emitida dentro del D.F.L. N° 1 de 05/2005, se refiere a las exigencias a los propietarios de las instalaciones sujetas a la coordinación de la operación de los sistemas eléctricos interconectados.

LA

D

A

NESC OSHA UL NCh NT

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Normas Corporativas de Codelco Chile:

Codelco Chile – Seguridad, prevención y protección contra incendio de instalaciones eléctricas. Codelco Chile – Norma sobre Plantas de Extracción de Cobre por Solvente Electro-Obtención. Codelco Chile – Análisis de Riesgos a las Personas, Medio Ambiente, Comunidad y Bienes Físicos, en Proyectos de la Corporación. Mantenibilidad y Confiabilidad en Proyectos de Inversión. Norma Corporativa – Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión. Norma Estándar Operacional N° 4 Sistemas de Bloqueo con Candado e Identificación con Tarjeta de Advertencia. Norma Estándar Operacional N° 27 Seguridad, Prevención y Protección Contra Incendio en Instalaciones Eléctricas.

TR O

NCC 21 NCC 22

O N

NCC 24

C

NCC 30 NCC 32 NEO 04

N

O

NEO 27

A

Normas Gubernamentales: Decreto Supremo–72 – Reglamento de Seguridad Minera. Modificado por el DS 132 del Servicio Nacional de Geología y Minas. DS N° 91 Decreto Supremo–91 – Normas Eléctricas de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles. DS N° 92 Decreto Supremo–92 – Competencia, calificación y acreditación de los profesionales de la especialidad de electricidad. DS N° 119 Reglamento de sanciones en materia de electricidad y combustibles de 1989. DS N° 298 Reglamento para la certificación de productos eléctricos y combustibles de 2006. DS N° 594 Reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo, del INP

C

O

PI

DS N° 72





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

DS N° 686 Norma de Emisión para la Regulación de la Contaminación Lumínica.

NUMERACION DE EQUIPOS

LA

3.0

D

A

En los casos en que entre las normas indicadas se presenten diferencias de grado o de procedimiento, que no sean resolubles mediante análisis, se deberá aplicar la norma más exigente. La decisión final sobre los criterios a prevalecer en cada caso residirá en los representantes nominados por CODELCO.

TR O

Los equipos eléctricos del proyecto, serán numerados según se indica en el Manual de Procedimientos del Proyecto. 4.0

CONDICIONES AMBIENTALES Y SISMICAS

4.1

General

O N

Los valores de los parámetros ambientales indicados en la Tabla 4.1 son referenciales.

Altura sobre el nivel del mar

O

4.2

C

En cada Proyecto, para datos y detalles más precisos, se debe consultar la especificación Condiciones de Sitio.

N

El efecto de la altura sobre el nivel del mar y el consiguiente procedimiento de corrección por altitud se explica en forma detallada en el Anexo 1. Temperatura

A

4.3

C

O

PI

Los fabricantes de los equipos eléctricos desarrollan sus diseños para que sus equipos puedan operar a sus condiciones nominales de diseño a una temperatura ambiente máxima de 40°C, bajo condiciones especificadas por las normas en cada caso. Si en el terreno la temperatura ambiente máxima es menor que 40 ºC, los equipos eléctricos podrían ser operados a una corriente y potencia mayor que la nominal, de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Si la temperatura ambiente máxima es mayor que 40 ºC, los equipos eléctricos deben ser operados a una corriente y potencia menor que la nominal, de acuerdo con las instrucciones del fabricante.





4.4

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Velocidad del viento y nieve

A

Estos parámetros ambientales junto con la temperatura ambiente y la altura sobre el nivel del mar, son un conjunto muy importante de datos en el diseño de las líneas aéreas.

4.5

LA

D

En cada Proyecto se deberá hacer una indagación y verificación cuidadosa de los valores de estos parámetros, considerando los valores indicados en la Tabla 4.1 solamente como referenciales. Condiciones sísmicas

C

O

PI

A

N

O

C

O N

TR O

Las condiciones de sismicidad indicadas en la Tabla 4.1 de la página siguiente son solamente referenciales y están sujetas a lo que se indique en las especificaciones de Condiciones de Sitio de cada Proyecto y a las consideraciones y criterios de los especialistas civiles-estructurales.





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D

A

DCC2007-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Gaby -

Salvador Minco Potrerillos

40 ºC

40 ºC

40 ºC

40 ºC

30 °C -5 ºC 23 @ 42 % 100 % 5.9 %

30 °C -6 ºC 27.5 % 100 % 2%

30 °C -7 ºC 35 % 50 % 8%

30 °C -7 ºC 40 @ 60 % 100 % 10 %

Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos



Altura metros s.n.m Mínima - Máxima Velocidad del Viento (máxima registrada en la zona) Radiación solar, promedio mensual máximo Precipitación de lluvia anual

2750-2790 m.s.n.m.

2700 m.s.n.m.

162 km/h 450 2 W/m 37 mm

Precipitación de Nieve anual

Despreciable

Diseño sísmico: Zona Según Norma NCh 2369 – UBC eq.

Zona 2 UBC zone 3

Zona 2 UBC zone 3

El Teniente MinCoFu Rancagua

Ventanas -

40 ºC

40 ºC

40 ºC

40 ºC

40 ºC

20 °C -10 ºC 46% 60 % 23 %

20 °C -10 ºC 46% 60 % 23 %

30 °C - 9 ºC 86.6 % 99 % 13 %

35 °C - 5 ºC 20 @ 50 % 80 % 6%




Sucio y polvoriento, algunas zonas c.on gases y vapores corrosivos


2400 m.s.n.m.

2800 m.s.n.m.

1600-1700 m.s.n.m.

3000-4100 m.s.n.m.

1600-2300 m.s.n.m.

500 m.s.n.m.

32 °C 0 ºC 85 % 100 % 40 % Alto contenido de partículas de polvo metálico. Vapores ácidos. Neblina salina 50 m.s.n.m.

140 km/h

160 km/h

160 km/h

180 km/h

180 km/h

140 km/h

100 km/h

100 km/h

420 2 W/m 40 mm

350 2 W/m 55 mm Ocasionales 0.8 m Zona 3 UBC zone 4

400 2 W/m 55 mm Ocasionales 0.8 m Zona 3 UBC zone 4

500 2 W/m 830 mm

600 2 W/m 830 mm

350 2 W/m 760 mm

300 2 W/m 360 mm

350 2 W/m 400 mm

Despreciable

O

C

O N

Mina

C O PI

Ambiente

Andina

Saladillo

N

Temperatura máxima, de diseño Temperatura máxima Temperatura mínima Humedad media Humedad máxima Humedad Mínima

TR O

División

Norte -

A

Condiciones ambientales y sísmicas

LA

Tabla 4.1 Condiciones Ambientales y Sísmicas – Valores referenciales


7m

7-18 m

7.00 m

Ocasional

Despreciable

Zona 2 UBC zone3

Zona 2 UBC zone3

Zona 2 UBC zone3

Zona 3 UBC zone 4

Zona 3 UBC zone 4




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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

5.0

CONDICIONES BASICAS DE DISEÑO

5.1

Condiciones generales

A

En el diseño de las instalaciones eléctricas se debe considerar las siguientes condiciones básicas: Cumplimiento de las metas de producción.

b)

Confiabilidad en la continuidad de la operación de la Planta en el transcurso de su vida útil.

c)

Condiciones de sitio

LA

TR O

Ubicación geográfica y accesos. Altura sobre el nivel del mar. Condiciones ambientales. Sismicidad.

O N

-

D

a)

Provisión de espacios y condiciones de acceso adecuados para ejecutar las actividades de operación y mantenimiento en forma segura y expedita.

e)

Adquisición de los equipos y materiales eléctricos cumpliendo las siguientes condiciones: Aplicación de la Norma Corporativa NCC 32 “Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión” y de los criterios indicados en el punto 6.0. Elaboración de especificaciones técnicas y hojas de datos adecuadas a las condiciones y alcance del Proyecto.

PI

2.

A

N

1.

O

C

d)

Selección de equipos que tengan referentes equivalentes en capacidad de potencia y voltajes que ya estén probados en aplicaciones similares dentro o fuera de la Corporación.

4.

No aceptación de equipos que sean prototipos o que sean estándares en sus diseños originales pero acondicionados con la sola finalidad de cumplir en forma puntual especificaciones del comprador. Se evita de esta manera incorporar elementos con características subestándar en las instalaciones de la Corporación.

C

O

3.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Adquisición de equipos eléctricos diseñados y fabricados por fabricantes con recintos certificados como poseedores de estándares de calidad según ISO 9001:2000.

6.

Adquisición de equipos eléctricos diseñados para ser entregados en fábrica con el mayor grado posible de armado, compatible con las necesidades de tener que separarlos en partes para cumplir las reglamentaciones regionales que rigen el transporte de vehículos y cargas de gran tamaño por vías marítimas viales y ferroviarias.

7.

Incluir los requerimientos de Inspección Técnica en los procesos de fabricación, pruebas, transporte y montaje.

TR O

5.2

LA

D

A

5.

Márgenes de diseño para reservas de uso futuro

Capacidad de reserva

O N

Equipo

20%

Alimentadores (corriente)

20%

C

Transformadores (potencia)

Switchgear (interruptores)

20 % Mínimo un (1) interruptor 20 % Mínimo un (1) partidor de cada tamaño

Centro de control de motores y tableros: Interruptores

20 % Mínimo un (1) interruptor de cada tamaño

A

N

O

Centro de control de motores: Partidores

Tensiones nominales en los sistemas eléctricos

5.3.1

Voltajes nominales de Alta Tensión

O

PI

5.3

C

En general los voltajes nominales en Alta Tensión se encuentran determinados por las empresas generadoras que suministran energía eléctrica a la Corporación.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Tabla 5.3.1 Voltajes nominales de Alta Tensión de Sistemas Eléctricos A usar en los Proyectos de Codelco Chile a partir de 2006 Radomiro Tomic

Gaby

220 kV

X

X

X

110 kV

X

66 kV

X

El Salvador

Andina X

X

LA

X

Ventanas

El Teniente

A

Codelco Norte

D

Voltaje Nominal

X

X X

O N

TR O

Para fines de diseño, se debe considerar que en la llegada de la energía eléctrica suministrada por la empresa generadora, la tensión podrá variar dentro de un rango de –10 % a +10 % de la tensión nominal y que la frecuencia podrá variar dentro de un rango de -0,4 % a +0,4 % de su valor nominal de 50 Hz, según la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio en los sistemas interconectados.

O

C

Para corregir la variación de la tensión en la llegada de la energía eléctrica a la Planta, los transformadores de poder que la reciben deben llevar en su lado primario un cambiador de tap de operación automática bajo carga, con pasos no mayores que 1,25 %, que cubran el rango total de 20 %, con el tap inferior comenzando normalmente en el valor –10 %.

5.3.2

PI

A

N

Si un análisis de la regulación del voltaje del sistema que alimentará la Planta, hecho por el Proyecto en acuerdo con la empresa generadora, lo recomienda, el tap inferior podrá comenzar en un valor más conveniente, mayor o menor que –10 %. Voltajes nominales de Media Tensión

C

O

Los voltajes nominales de Media Tensión que deben ser usados en los proyectos corporativos, a partir de 2006, son los siguientes:





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 Tabla 5.3.2

Voltajes nominales de Media Tensión de Sistemas Eléctricos A usar en los Proyectos de Codelco Chile a partir de 2006 Codelco Norte

Radomiro Tomic

Gaby

El Salvador

Andina

Ventanas

El Teniente

34,5 kV

X

X

X

X

X

X

X

23 kV

X

X

X

X

X

X

13,8 kV

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

5.3.3

X

D

LA

4,16 kV

X

X

X

X

X

TR O

6,9 kV

A

Voltaje Nominal

Voltajes de Baja Tensión

O N

Los voltajes nominales de Baja Tensión que deben ser usados en los proyectos corporativos a partir de 2006, son los siguientes: Tabla 5.3.3

O

Gaby

X

X

Andina

X

X

X

X

X

X

Ventanas

El Teniente

X

X

PI

X

El Salvador

Niveles básicos de aislamiento al impulso de rayo (BIL)

O

5.4

Radomiro Tomic

N

Codelco Norte

A

Voltaje Nominal 400V (380V) 480V (460V) 600V (575V)

C

Voltajes nominales de Baja Tensión de Sistemas Eléctricos A usar en los Proyectos de Codelco Chile a partir de 2006

C

En los puntos 8.0 al 19.0 se indican los valores de BIL de las distintas Clases de Tensión de los equipos eléctricos. Para más detalles, los Anexos 1 y 2 contienen una extensa exposición sobre los valores de BIL que establecen las normas ANSI e IEC.





5.5

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Distancias de seguridad en instalaciones

Factor de Potencia

D

5.6

A

Los valores de distancias de seguridad en las instalaciones eléctricas deben ser definidos por la ingeniería del Proyecto en concordancia con lo establecido en las normas pertinentes indicadas en el punto 2.0.

LA

Se debe cumplir con el Artículo 5-20 de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio.

TR O

Las instalaciones con voltaje superior a 100kV deberán contar con equipamiento necesario que permita el control de voltajes y el suministro potencia reactiva, debiendo tener en sus puntos de conexión al Sistema Transmisión un factor de potencia 0,98 medido en intervalos integrados de minutos en cualquier condición de carga.

el de de 60

O N

En los casos en que el sistema eléctrico incluya rectificadores de electroobtención este requerimiento debe ser estudiado y ejecutado junto con la solución de los filtros de armónicas.

O

C

El no cumplimiento del requerimiento de factor de potencia 0,98 puede devenir en el pago de fuertes recargos por potencia reactiva en las facturas del pago mensual de la energía eléctrica consumida. Regulación de Tensión

5.7.1

General

A

N

5.7

C

O

PI

Mediante el análisis de flujos de potencia normalmente efectuado medio de un software tal como ETAP o EDSA, se debe verificar la regulación de voltaje en cada una de las barras de los CCMs y Switchgears alimentados por las subestaciones unitarias del sistema de distribución de media tensión de la Planta. El estudio de flujos de potencia y regulación de voltaje además de la verificación de la corrección de la regulación de voltaje en cada punto del sistema eléctrico, proporciona la información sobre el tap en el que deben quedar conectados los transformadores de distribución.





Hasta 3 % entre el CCM alimentador y motor o consumo.

En circuitos de Alumbrado:

Hasta 3 % entre el Panel Alimentador y el equipo de alumbrado.

A

En circuitos de Fuerza:

En la partida de grandes motores

LA

5.7.3

En régimen permanente

D

5.7.2

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5.8

TR O

Hasta un 10 % de caída de tensión en la barra del equipo que alimenta al motor. Niveles de cortocircuito

C

O N

Debido a que la corriente de cortocircuito en un punto de falla es variable en el transcurso de tiempo entre el instante t=0 y el instante t=30 ciclos, para definir la magnitud de la corriente de cortocircuito se debe dar dos valores r.m.s., en t=1/2 ciclo y en t=30 ciclos. El valor en t=1/2 ciclo está relacionado con la componente continua, mientras que el valor de la corriente de cortocircuito en t=30 ciclos es prácticamente su valor de régimen permanente.

N

O

La razón entre el valores r.m.s. de la corriente de cortocircuito en t=1/2 ciclo y en t=30 ciclos varía entre 1 y 1,7, como función de la razón X/R del circuito en el punto de la falla y del instante en que ocurre el cortocircuito (referido a la onda de voltaje).

PI

Constante de tiempo de 45 milisegundos. Amplitud de la componente continua = 30% (promedio aprox.) Factor de potencia 0.07. Razón Ir.m.s.(t=1/2 ciclo)/Ir.m.s.(t=30 ciclos) igual a 1,52.

C

O

• • • •

A

Cuando no se conoce el valor de la razón X/R se debe considerar igual a 14, al cual le corresponde:

Al dimensionar las subestaciones unitarias de los sistemas eléctricos de las plantas se debe cuidar que el valor r.m.s en el ½ ciclo no sea mayor que 65kA, para que la capacidad de cortocircuito de un MCC de Baja Tensión no tenga que exceder los 65kA. Respecto de la capacidad de cortocircuito de los CCMs de Baja tensión es importante tener presente los dos siguientes aspectos.





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Según las normas NEMA Std ICS 18 y UL845 la capacidad de cortocircuito de un partidor combinado de B.T. es definida y medida para el conjunto de los componentes del partidor, sin mención de la capacidad de cortocircuito de cada uno de los componentes separadamente.

•

Según las normas UL489, UL508, C37.04, C37.06, C37.09, C37.010, y Artículo 409 del NEC-2005, bajo cálculos con métodos autorizados y mediciones en laboratorios autorizados, es posible colocar en una parte de un CCM un dispositivo limitador de la corriente de cortocircuito que permita que los otros componentes de esa parte puedan tener individualmente una menor capacidad de cortocircuito que el Short Circuit Current Rating (SCCR) del CCM.

5.9

Distorsión Armónica

5.9.1

Introducción

TR O

LA

D

A

•

C

O N

Para un adecuado diseño de los sistemas eléctricos es necesario conocer las características de generación de armónicas de los equipos que pueden producirlas, así como también las limitaciones y restricciones del nivel de contaminación por armónicas de corriente permitido en las redes eléctricas nacionales.

Estándar IEEE 519

A

5.9.2

N

O

En los estudios de armónicas se usa como referencia principal el estándar IEEE 519, el cual proporciona los lineamientos específicos para los límites de distorsión por corrientes armónicas.

C

O

PI

El estándar IEEE 519 establece las prácticas recomendadas y los requerimientos para el control de armónicas en los sistemas eléctricos de potencia. Las prácticas recomendadas para clientes individuales describen los límites de distorsión de corriente aplicables a consumidores. Estas recomendaciones apuntan a reducir el efecto de las armónicas en cualquier punto del sistema, estableciendo límites de los indicadores de armónicas en el punto común de conexión o PCC. Los indicadores de distorsión armónica establecidos en la norma son los siguientes:





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Distorsión armónica total o THD Este indicador está definido por la siguiente expresión para la distorsión del voltaje:

∑V

LA

V1

D

⋅ 100%

h

Donde: Vh : V1 : h :

amplitud de la componente armónica de orden h del voltaje V amplitud de la componente fundamental del voltaje V 3, 5, 7, …

Distorsión de demanda total o TDD

TR O

THD =

A

2 h

C

O

amplitud de la componente armónica de orden h de la corriente I amplitud de la componente fundamental de la demanda máxima de la corriente I (demanda de 15 o 30 minutos) 3, 5, 7, …

Prácticas recomendadas

O

5.9.3

:

IL

PI

h

⋅ 100%

h

N

Donde: : Ih IL :

2 h

A

TDD =

∑I

O N

Este indicador está definido por la siguiente expresión para la distorsión de corriente:

C

La distorsión armónica del voltaje es una función matricial de las corrientes armónicas inyectadas y de las impedancias del sistema para cada frecuencia armónica, de manera que estableciendo límites a las corrientes armónicas generadas por los consumidores individuales es posible disminuir la distorsión de los voltajes. Para disminuir la distorsión armónica del voltaje se ha adoptado como estándar limitar individualmente las armónicas de voltaje a valores comprendidos entre 01% y 3% de la fundamental, mientras la distorsión armónica total THD es





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limitada a 5%, y todo ello según sea la magnitud de la Razón de Cortocircuito (SCR) en el punto común de conexión del sistema eléctrico.

LA

Tabla 5.9.3-1 (Tabla 10-1 de IEEE 519)

D

A

La Tabla 10-1 y la Tabla 11-1 de la norma IEEE Std 519-1992 indican los valores máximos que pueden alcanzar los armónicos inyectados a un sistema eléctrico en función de la SCR y en función del nivel de voltaje del sistema eléctrico.

Máximo individual de armónica de voltaje (%)

Consideraciones

10

2,5 – 3,0

Sistema dedicado

20

2,0 – 2,5

50

1,0 – 1,5

100

0,5 – 1,0

1000

0,05 – 0,10

TR O

SCR en PCC

C

O N

1 a 2 consumidores grandes Unos pocos consumidores grandes 5 a 20 consumidores medianos Muchos consumidores pequeños

Tabla 5.9.3-2 (Tabla 11-1 de IEEE 519 Límites de Distorsión de Voltajes) Máximo individual de armónica de voltaje (%)

THD (%)

69kV y menores Mayores a 69kV hasta 161kV Mayores a 161kV

3,0 1,5 1,0

5,0 2,5 1,5

PI

A

N

O

Voltaje de barra en el PCC

C

O

Las siguientes tablas de la norma IEEE 519-1992 contienen las recomendaciones para limitar las armónicas en el “peor caso” de una operación normal, considerando condiciones de operación que permanecen tiempos mayores que una hora. Para condiciones que permanecen tiempos del orden del minuto o menos, estos límites pueden ser excedidos en un 50 %.





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Tabla 5.9.3-3 (Tabla 10-3 de IEEE 519) Distorsión Máxima de Corrientes Armónicas en porcentaje de IL (120V hasta 69kV) Orden de armónica (impares) 23≤h<35 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5

35≤h 0,3 0,5 0,7 1,0 1,4

TDD 5,0 8,0 12,0 15,0 20,0

A

17≤h<23 1,5 2,5 4,0 5,0 6,0

TR O

<20* 20<50 50<100 100<1000 >1000

11≤h<17 2,0 3,5 4,5 5,5 7,0

D

<11 4,0 7,0 10,0 12,0 15,0

LA

ISC/IL

Tabla 5.9.3-4 (Tabla 10-4 de IEEE 519

O N

Distorsión Máxima de Corrientes Armónicas en porcentaje de IL (mayor a 69kV hasta 161kV) Orden de armónica (impares)

<11 2,0 3,5 5,0 6,0 7,5

17≤h<23 0,75 1,25 2,0 2,5 3,0

23≤h<35 0,3 0,5 0,75 1,0 1,25

35≤h 0,15 0,25 0,35 0,5 0,7

TDD 2,5 4,0 6,0 7,5 10,0

35≤h 0,15 0,22

TDD 2,5 3,75

N

O

<20* 20<50 50<100 100<1000 >1000

11≤h<17 1,0 1,75 2,25 2,75 3,5

C

ISC/IL

PI

A

Tabla 5.9.3-5 (Tabla 10-5 de IEEE 519)

C

O

ISC/IL <50 ≥50

Distorsión Máxima de Corrientes Armónicas en porcentaje de IL (mayor a 161kV) Orden de armónica (impares) <11 2,0 3,0

11≤h<17 1,0 1,5

17≤h<23 0,75 1,15

23≤h<35 0,3 0,45





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Para estas tablas IEEE 519 establece:

•

Normativa nacional

LA

5.9.4

A

•

Las armónicas pares están limitadas al 25% de los límites para armónicas impares. Las distorsiones de corriente que dan lugar a componentes de corriente continua, por ejemplo en rectificadores de media onda, no son permitidas. Todos los equipos de generación están limitados a estos valores de distorsión de corriente, independiente de la SCR.

D

•

TR O

Las siguientes tablas del Reglamento de la Ley General de Servicios Eléctricos – Decreto Supremo N° 327, indican las exigencias de calidad de servicio y los límites de corrientes armónicas aplicables a sistemas de potencia. Tabla 5.9.4-1

O N

MAXIMA DISTORSION DE ARMONICAS DE CORRIENTE PARA ARMONICAS IMPARES

N

O

C

Isc / IL H < 11 11≤ H <17 17≤ H <23 23≤ H <35 H > 35 Índice Distorsión % ≤ 20 4.0 2.0 1.5 0.6 0.3 5.0 20 – 50 7.0 3.5 2.5 1.0 0.5 8.0 50 – 100 10.0 4.5 4.0 1.5 0.7 12.0 100–1000 12.0 5.5 5.0 2.0 1.0 15.0 ≥ 1000 15.0 7.0 6.0 2.5 1.4 20.0 Las armónicas pares están limitadas al 25% de los límites establecidos para las armónicas impares.

PI

A

Todos los equipos de generación de potencia están limitados a los valores indicados de distorsión armónica de corriente, independiente de la razón Isc / IL. Ddonde: Isc = Máxima corriente de cortocircuito en el Punto Común de Conexión (PCC). IL = Corriente nominal de carga (a 50 Hz) en el PCC.

C

O

Para el caso de Clientes en PCC’s comprendidos entre 69 kV y 154 kV, los límites son el 50% de los límites establecidos en la Tabla. Para el caso de Clientes en PCC’s superiores a 154 kV, se aplicarán los límites de 110 kV en tanto el Ministerio de Economía, no fije la Normativa respectiva.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 Tabla 5.9.4-2

3 9 15 21 > 21

≤ 110kV 5 1.5 0.3 0.2 0.2

< 110Kv 2 1 0.3 0.2 0.2

Armónica tensión % ≤ 110kV < 110Kv 2 2 1.5 4 1 1 6 0.5 0.5 8 0.5 0.2 10 0.5 0.2 12 0.2 0.2 > 12 0.2 0.2

Orden

O N

Clasificación de Áreas de Riesgo

Armónica tensión %

A

< 110Kv 2 2 1.5 1.5 1 1 0.7 0.7 0.2+0.5*25/h

Orden

LA

≤ 110kV 6 5 3.5 3 2 1.5 1.5 1.5 0.2+1.3*25/h

5 7 11 13 17 19 23 25 > 25

5.10

Armónica tensión %

TR O

Orden

Armónicas pares

D

Armónicas impares múltiplos ≠ de Armónicas impares múltiplos 3 de 3

C

La clasificación de los lugares de instalaciones como áreas de riesgo debe ser de acuerdo con: Lo que establece el NEC en sus artículos 500 al 504, que cubren los requerimientos eléctricos para los equipos y cableados en todos los voltajes, en Clase I Divisiones 1 y 2; Clase II Divisiones 1 y 2; y Clase III Divisiones 1 y 2, donde puede haber riesgo de incendio o explosión debido a gases o vapores, líquidos inflamables, polvo combustible, fibras inflamables.

•

Lo que establece la norma NFPA 36 Standard for Solvent Extraction Plant, 2004 Edition

PI

Lo que establece la norma corporativa NCC 22. Norma sobre Plantas de Extracción de Cobre por Solvente Electro-Obtención.

C

O

•

A

N

O

•

•

La condición adicional que las áreas de lixiviación, extracción por solventes, patio de estanques y electroobtención deben ser consideradas áreas con ambiente corrosivo.





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6.0

EFICIENCIA ENERGÉTICA

6.1

General

D

A

La norma corporativa NCC32 de Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión busca asegurar la incorporación de criterios de eficiencia energética en los diseños de los proyectos mediante el análisis multidisciplinario del uso de la energía.

6.2

TR O

LA

En el ámbito del diseño de la disciplina eléctrica, la norma indica dos campos principales de requerimientos: el Sistema de Gestión de Indicadores de Eficiencia Energética y la Eficiencia Energética del Sistema Eléctrico. Sistema de Gestión de Indicadores de Eficiencia Energética

O N

El Sistema de Gestión de Indicadores de Eficiencia Energética radica en los sistemas informáticos de la planta, y sus requerimientos de diseños son definidos por el Equipo de Eficiencia Energética del proyecto.

C

Sin embargo, para los Indicadores de Eficiencia Energética definidos por el proyecto y cuyo alcance esté dentro del diseño del Sistema Eléctrico se deberá disponer de las mediciones de energía consumida por los procesos.

N

O

Estas mediciones deberán ser adquiridas y centralizadas por el sistema SCADA eléctrico, las cuales quedarán disponibles en los registros de bases de datos del sistema para ser comunicadas a los sistemas de información del Sistema de Indicadores de Eficiencia Energética. Eficiencia Energética del Sistema Eléctrico

A

6.3

C

O

PI

En un proyecto, desde el punto de vista de las pérdidas, a partir del punto en que se recibe la energía eléctrica suministrada por la empresa generadora, el Sistema Eléctrico puede ser visualizado como un conjunto de agrupaciones de Conductores, Equipos y Motores, en los cuales ocurren pérdidas de potencia.

6.3.1

Pérdidas en conductores La pérdida de potencia en cada tramo de conductor puede ser representada por el producto R I2, donde I es la corriente que circula a través del tramo de conductor y R es la resistencia efectiva del tramo de conductor, que incluye: • •

El efecto de la sección del conductor. El efecto del largo del conductor.





• • •

El efecto de la temperatura en el conductor. El efecto de la frecuencia de la corriente que circula en el conductor. El efecto de los conduits o canaletas de metal por los cuales va apoyado y/o protegido. El efecto de otros conductores.

A

•

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D

Aquí se incluye también las barras que normalmente conectan los transformadores con los switchgears y las líneas de transmisión aéreas. Son del orden de 1 % a 2 % de la potencia instalada en una Planta.

Características

Dadas la corriente y la longitud de un conductor, resta solamente determinar la sección del cable, cumpliendo con los dos siguientes requerimientos:

C

b)

Que la regulación de voltaje sea 3 %. Sea S1 la menor sección que cumple este requerimiento. Que para secciones iguales y mayores que S1, sea mínimo el valor de la suma {Costo de capital + Costo de Pérdidas, en la vida útil de la Planta}.

O N

a)

TR O

LA

Magnitud

O

Normalmente los cables se compran especificando la sección S1, cumpliendo solamente el requerimiento a).

Pérdidas en los Motores

PI

6.3.2

A

N

Sin embargo, para cumplir con la norma corporativa de eficiencia energética en proyectos de inversión se debe cumplir también el requerimiento b).

C

O

La pérdida de potencia en cada motor es representada por los valores de eficiencia para valores de carga entre un 75 % y 100 % de carga nominal, proporcionados por el Fabricante. Por eficiencia energética, no es recomendable usar un motor con una carga promedio menor que 90 % de la potencia nominal. Magnitud

Son del orden de 2 % a 4 % de la potencia instalada en la Planta.

Características

Son muy variables, dependiendo en cada caso del tipo de motor seleccionado. Esto lleva a los motores de alta eficiencia.





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A

Pero también dependen mucho de la curva {Potencia versus Tiempo a lo largo de su vida útil}. Para cada motor, durante los intervalos de tiempo en el que opere a una potencia menor que 90 % de su potencia nominal, se “pierde eficiencia”, lo que para el total de motores de la Planta suma una cantidad importante.

6.3.3

TR O

LA

D

Globalmente los motores representan aproximadamente el 40 % de la potencia instalada de una Planta. Por esta razón es necesario considerar la suma {Costo de capital + Costo de Pérdidas, en la vida útil de la Planta}, en la evaluación de las ofertas de los proveedores. Pérdidas en otros Equipos

O N

La pérdida de potencia en cada equipo es representada por el valor proporcionado por el Fabricante, normalmente referido al valor nominal de la corriente del equipo. Globalmente son del orden de 0,5 % a 1,5 % de la potencia instalada de una Planta.

C

Magnitud

C

O

PI

A

N

O

En los transformadores es del orden de 0,25 % a 0,75 % de sus potencias nominales.

Características

En los switchgears y similares es menor que para los transformadores. Si ellas se expresaran en relación a la potencia nominal del transformador que los alimenta, serían del orden de 0,05 % a 0,1 %. En los rectificadores de electroobtención y electrorefinación son del orden de 1% a 2 % de su potencia nominal, valor importante porque la potencia de estos equipos es del orden de la mitad de la potencia instalada total de una Planta.

En el caso de los transformadores y rectificadores, sus pérdidas son poco diferentes entre los fabricantes, pero como estos equipos representan más de la mitad de la potencia instalada de una Planta, es necesario considerar la suma {Costo de capital + Costo de Pérdidas (incluyendo equipos auxiliares), en la vida útil de la Planta}, en la evaluación de las ofertas de los proveedores.





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En el caso de los switchgears y similares, sus pérdidas son poco diferentes entre los fabricantes y no tienen una magnitud que justifique considerarlas en las evaluaciones de las ofertas de los proveedores. Pérdidas globales

A

6.3.4

6.3.5

LA

D

La pérdida total en el sistema eléctrico es del orden de 3,5 % a 7,5 % de la potencia instalada de la Planta. Evaluación de las pérdidas

TR O

En la selección y adquisición de los motores, equipos y conductores relacionados con grandes consumos de energía, se debe hacer una evaluación que incluya las pérdidas a lo largo de la vida útil de la Planta.

O N

Para cumplir con lo anterior, en las especificaciones técnicas de los equipos eléctricos, se debe pedir y señalar a los fabricantes: Que garanticen los valores de las pérdidas totales del equipo ofrecido.

•

Que en la evaluación económica de su oferta, el valor neto actualizado de las pérdidas garantizadas será calculado con el valor neto actualizado de pérdidas del Proyecto, y agregadas al precio del equipo. Ver punto 6.3.6.

•

Que en el caso que no se cumplan los valores garantizados de rendimiento, se aplicará una multa igual a la diferencia {kW de pérdidas garantizadas - kW de pérdidas efectivas}, multiplicada por el valor neto actualizado de pérdidas del Proyecto. Ver punto 6.3.6.

C

O

PI

A

N

O

C

•





Valor neto actualizado de las pérdidas en el sistema eléctrico Equipo

Evaluación de Pérdidas US$/kW _____ (Por Proyecto)

Rectificadores de EW

US$/kW

“

Variadores de Frecuencia y Cicloconvertidores

US$/kW

“

Motores A.T. y B.T.

US$/kW

“

Barras de Corriente Continua

US$/kW

Barras y Cables Alimentadores de Fuerza

US$/kW

D

A

Transformadores (potencia y distribución)

LA

6.3.6

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“

TR O

“

7.0

SISTEMA DE SUPERVISIÓN, CONTROL Y ADQUISICIÓN DE DATOS

7.1

Sistema SCADA en Proyectos de Ampliación

C

O N

Cuando el proyecto en desarrollo corresponda a una ampliación de una unidad productiva existente, los criterios y requerimientos a considerar para la especificación del sistema de supervisión, control y adquisición de datos, SCADA, serán aportados por la División o por el Centro de Trabajo correspondiente. Sistema SCADA en Proyectos nuevos

O

7.2

Norma Técnica de Calidad y Seguridad de Servicio

A

7.2.1

N

Deben ser considerados los siguientes aspectos:

C

O

PI

7.2.1.1 Cumplimiento de la Norma Técnica de Calidad y Seguridad de Servicio, emitida dentro del D.F.L. N° 1 de 05/2005, referente a las exigencias del Centro de Despacho Económico de Carga, CDEC, a los propietarios no regulados de las instalaciones sujetas a la coordinación de la operación de los sistemas eléctricos interconectados. • • • •

Cumplir con las exigencias de diseño y mantenimiento de sus instalaciones. Cumplir con las exigencias de coordinación con el CDEC. Cumplir con la entrega de la información técnica requerida por la Dirección de Planificación (DP) y por la Dirección de Operaciones (DO) del CDEC. Disponer de los medios necesarios para ejercer un adecuado Control de Tensión y de Frecuencia.





•

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Disponer de los medios necesarios ejecutar un Esquema de Desconexión de Automática de Carga (EDAC), por sub-frecuencia o sub-tensión.

LA

D

Información Técnica de las instalaciones Información del Sistema de Control estadístico de las instalaciones Estudios de Esquemas de Desconexión Automática de Carga (EDAC) Estudios de Plan de Recuperación del Sistema (PRS) Estudios de Control de Frecuencia y Requerimientos de Potencia Reactiva Procedimientos a emplear con la Dirección de Operación del CDEC.

TR O

• • • • • •

A

7.2.1.2 Los proyectos deben diseñar y construir las facilidades que sean necesarias para obtener y hacer entrega de la siguiente información técnica requerida por el CDEC:

7.2.1.3 Los proyectos deben diseñar y construir las facilidades que sean necesarias para ejecutar los siguientes requerimientos de los Sistemas Interconectados:

•

O N

C

O

• •

O

•

N

•

A

•

Cumplimiento de los estándares de calidad del servicio. Ejecución del Esquema de Desconexión de Automática de Carga (EDAC), por sub-tensión. Ejecución del Esquema de Desconexión de Automática de Carga (EDAC), por sub-frecuencia. Contar con un sistema de comunicaciones para entregar variables y entradas al CDEC. Disponer de señales que permitan monitoreo y control en tiempo real (TR) para gestión de: Control de Frecuencia, Control de Tensión y el Plan de Recuperación del Sistema. Sistema de Información en Tiempo Real (SITR) para transmisión de datos con un 99,5% de disponibilidad, incluyendo sistema de monitoreo, control y comunicaciones de Voz, para coordinación de las operaciones. Se requieren sistemas de comunicaciones redundantes. Los sistemas de medición deberán ser Clase 2, según norma ANSI o mejor. Se requieren Sistemas de Información respaldados. Se requiere sincronización horaria con el CDC, (Centro de Despacho de Carga) con un error mínimo de ± 5 [ms.] Se requiere acceso a base de datos del SITR, por parte del CDC, en menos de 10 [ms].

PI

• •

C

• • •

7.2.1.4 Los sistemas de Monitoreo y Control, deben permitir auditar la operación del sistema por parte del CDEC, y cumplir con:





Gestión energética

TR O

7.2.2

A

•

D

• • • •

Almacenar los registros que permitan verificar la operación de protecciones. Verificar el desempeño de los EDAC por sub-frecuencia y sub-tensión. Desempeño del Control de Frecuencia y Tensión. Desempeño del control del Plan de Recuperación del Sistema Verificar Control Primario de frecuencia controlando y registrando: Estatismo permanente y Banda Muerta. Verificar Control Secundario de Frecuencia, mediante la medición de: Voltaje en barras, Potencia Activa/Reactiva, Frecuencia, parámetros Termodinámicos.

LA

•

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7.2.2.1 General

O N

Para la gestión energética se deberá disponer de una Sala de Administración de Energía, cuya finalidad es la operación del sistema eléctrico por personal de Suministro Eléctrico de la planta.

O

La gestión con el CDC del CDEC. El control de demanda máxima. Los indicadores de eficiencia energética.

N

• • •

C

En ella se instalará el sistema SCADA eléctrico y se coordinarán las acciones para:

7.2.2.2 Control de demanda máxima.

PI

A

El sistema SCADA deberá permitir realizar la supervisión de demanda mediante la adquisición, registro y monitoreo de los consumos y demandas de las distintas áreas de la planta.

C

O

El sistema SCADA deberá permitir realizar el control de demanda máxima en forma automática mediante el procesamiento del control en las RTUs. Adicionalmente es posible considerar equipos Controladores de Demanda Máxima dedicados. El control de demanda máxima en forma manual se realizará mediante acciones de comunicación que permitan la coordinación centralizada de los consumos y demandas de las distintas áreas de la planta.





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7.2.2.3 Indicadores de eficiencia energética.

7.2.3

D

LA

•

Adquirir, registrar y dejar disponibles en bases de datos la información necesaria para elaborar estos indicadores. Tener la capacidad de comunicación con los sistemas de información definidos por la disciplina de informática, sistemas en los cuales radica la gestión de indicadores energéticos.

TR O

•

A

De acuerdo a lo requerido en la norma NCC32, para los indicadores de eficiencia energética definidos por el proyecto y para los cuales la variable energía esté dentro de los límites de batería de adquisición del SCADA eléctrico, el sistema deberá:

Comando de equipos eléctricos

O N

7.2.3.1 El sistema SCADA deberá tener a lo menos funciones de comando para los equipos de la S/E Principal y el Sistema de Distribución de la planta.

C

7.2.3.2 Los equipos a considerar son aquellos que dispongan de la capacidad de comando tales como interruptores, desconectadores y seccionadores de alta y media tensión, y cambiadores de tap de transformadores de poder.

Adquisición de variables eléctricas

A

7.2.4

N

O

7.2.3.3 También se deben incluir los comandos necesarios para la lógica de control en modo local o remoto desde el SCADA eléctrico, además de todos los comandos necesarios para dar cumplimiento a la Norma Técnica de Calidad y Seguridad de Servicio.

O

PI

7.2.4.1 El SCADA eléctrico tendrá la capacidad para adquirir la medición de todas las variables y parámetros necesarios para dar cumplimiento a la Norma Técnica de Calidad y Seguridad de Servicio.

C

7.2.4.2 Además, el sistema SCADA deberá adquirir a lo menos las siguientes variables eléctricas de la S/E Principal y el Sistema de Distribución de la planta. •

Todos los estados de los interruptores, desconectadores y seccionadores de alta y media tensión, y cambiadores de tap de transformadores de poder.

•

Todas las alarmas de los paneles y relés de protección de los equipos.





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Todos los estados y alarmas de los equipos que componen los Servicios Auxiliares.

•

Las mediciones de las variables eléctricas: potencia activa, potencia reactiva, potencia aparente, energía, factor de potencia, voltajes, corrientes, frecuencia, armónicos.

A

•

LA

D

7.2.4.3 En caso que no se disponga de las capacidades de medición en partes del sistema de distribución se deberán adquirir las variables eléctricas en la celda de entrada del primer equipo aguas abajo que disponga de las mediciones y comunicaciones requeridas.

TR O

El límite máximo para la adquisición de variables eléctricas por el sistema SCADA es hasta la celda de entrada de los centros de control de motores.

Arquitectura

C

7.2.5

O N

Ejemplo: Para S/E Unitarias con celda de entrada tipo desconectador fusible sin medidores se deberá adquirir la medición en la celda de entrada del equipo alimentado aguas abajo (Centro de Control de Motores o Centro de Distribución de Carga)

N

O

7.2.5.1 El sistema SCADA eléctrico será independiente del Sistema de Control Central de procesos (SCC), pero tendrá comunicación con él para compartir información.

A

7.2.5.2 El sistema SCADA se comunicará con el CDC del CDEC de acuerdo a los protocolos de comunicación definidos por la norma.

Estaciones de operación: para la supervisión y comando de los equipos eléctricos y para el despliegue de pantallas e información de variables, alarmas y estados. Estaciones de ingeniería: para la configuración y diseño de las aplicaciones del sistema. Servidores de datos: para las aplicaciones del sistema, registro de datos y comunicaciones al SCC y para las comunicaciones con el CDC del CDEC. RTUs: para el comando y procesamiento del control, para la adquisición y comunicación de variables (Gabinetes, módulos de procesamiento, módulos de entradas/salidas, módulos de comunicación). Red de comunicaciones (Gabinetes, interfases, accesorios y cables).

O

•

PI

7.2.5.3 El sistema SCADA incluirá al menos los siguientes componentes:

C

• • •

•





•

Software: (Licencias de aplicaciones del SCADA para estaciones de operación, de ingeniería, servidores, bases de datos, registros históricos, drivers de comunicaciones) Impresoras y unidades de grabación de datos. Consolas de operación ergonométricas.

A

• •

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D

7.2.5.4 La arquitectura de la parte del SCADA que comanda y adquiere datos de los equipos de la S/E Principal deberá tener una topología redundante.

LA

7.2.5.5 La topología de la red de de comunicaciones del SCADA será definida por la disciplina de comunicaciones.

TR O

7.2.5.6 El sistema SCADA deberá tener la capacidad de autodiagnóstico en forma continua para detectar fallas en todos sus componentes, generando alarmas y reportes en las estaciones de operación.

O N

7.2.5.7 La alimentación eléctrica del sistema SCADA deberá realizarse mediante UPS con autonomía de 30 minutos y respaldada por el generador de emergencia de la S/E Principal.

C

7.2.5.8 Se deberá considerar un margen de reserva de 20% en las capacidades de procesamiento y entradas/salidas de las RTU. TRANSFORMADOR DE PODER

8.1

General

N

O

8.0

PI

A

Son transformadores de poder los transformadores en los que uno o más de sus enrollados operan a un voltaje nominal superior a 52 kV.

O

Son transformadores de poder los transformadores en los que uno o más de sus enrollados operan a un voltaje nominal superior a 52 kV.

C

Los transformadores de poder deben tener cambiador de tap bajo carga, automático, cubriendo un rango total de 20 %, con pasos de regulación no mayor que 1,25 %, con el tap inferior comenzando normalmente en el valor -10 %. Si un análisis técnico lo recomienda, el Proyecto podrá determinar que el tap inferior comience en un valor más conveniente, mayor o menor que -10 %. También se considera como transformadores de poder a los siguientes:

i)

Los transformadores especiales que son parte integral de rectificadores de





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electroobtención y de electrorefinación, con la indicación que son transformadores de poder de rectificadores. Los transformadores especiales que son parte integral de cicloconversores, con la indicación que son transformadores de poder de cicloconversores.

Conexión de los enrollados

LA

8.2

D

El diseño debe contemplar en forma relevante una alta eficiencia.

A

ii)

TR O

Para tensiones iguales y menores que 230 kV la conexión de los enrollados de los transformadores de poder debe ser delta/estrella grupo 1, con neutro accesible mediante bushing para conectarlo a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 200 A, con una capacidad de disipación durante 10 segundos.

Tensiones nominales de los enrollados

O

8.3

C

O N

Si en el futuro una empresa generadora y/o distribuidora suministra energía eléctrica a la Corporación a una tensión mayor que 230 kV, la conexión de los enrollados de los correspondientes transformadores de poder deberá ser definido por la ingeniería del proyecto en acuerdo con la empresa generadora y/o distribuidora.

N

8.3.1 En transformadores de poder de subestaciones principales

PI

A

La tensión nominal del enrollado primario es definida por la empresa generadora y/o transmisora, en acuerdo con el Proyecto.

O

La tensión nominal del enrollado secundario es definida por el Proyecto, según los voltajes de Media Tensión señalados en el presente Criterio de Diseño.

C

8.3.3 Nivel básico de aislamiento al impulso de rayo (BIL) En la siguiente Tabla 8.3.3 – 1 se indica los BIL para las diferentes clases de tensión, los que son válidos hasta 4500 metros sobre el nivel del mar.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 Tabla 8.3.3 – 1

kV 110 150 200 250 350 550 650 750 900

kV 110 150 200 250 350 550 650 750 900

D

A

BIL Bushings Ver nota (2)

Debido a que la aislación del transformador es el aceite que está dentro de él y a que éste no interactúa con el aire, se acostumbra a nombrar “BIL interno” a su BIL.

TR O

(1)

BIL (interno) Ver nota (1)

LA

Tensión Nominal Del enrollado kV 15 (13,8) 25 (23) 34,5 46 69 115 (100) 138 161 230 (220)

Se recomienda especificar para los bushings el mismo BIL del transformador y su distancia de fuga.

C

(2)

O N

Como criterio, se debe especificar el BIL más alto de la Clase de Tensión que le corresponde, y si el nivel de descargas atmosféricas por año en el lugar de instalación es mayor que dos, se recomienda especificar el BIL que sigue al más alto de la Clase de Tensión que le corresponde.

A

N

O

Los fabricantes de los bushing hacen referencia explícita al BIL solamente para tensiones mayores que 300 kV, para tensiones menores que 300 kV prefieren referirse a su Clase de Tensión. A continuación se indica el cálculo de la distancia de fuga.

C

O

PI

Paso 1 Seleccionar uno de los cuatro niveles de polución ambiental definidos por las normas ANSI o IEC, que se indican a continuación:




CODELCO CHILE

Factor de distancia de fuga 16 mm/kV

Mediano

20 mm/kV

Fuerte

25 mm/kV

Muy Fuerte

31 mm/kV

LA

Ligero

Polución Áreas sin industrias y baja densidad de casa equipadas con calefacción. Áreas con industrias que no producen partículas de humo y/o con una densidad media de casas con calefacción. Áreas con alta densidad de industrias y suburbios de grandes ciudades con alta densidad de casas con calefacción. Áreas de moderada extensión con polvo conductor y con humos industriales con finas partículas conductoras.

A

Nivel de polución

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D


TR O

Paso 2 Calcular la distancia de fuga para altitud ≤ 1000m) multiplicando el voltaje máximo de la Clase de Tensión que le corresponde al transformador por el Factor de distancia de fuga seleccionado.

C

O N

Paso 3 Para corregir por altitud dividir la distancia calculada en el paso anterior por el factor de corrección correspondiente a la altitud a que operará el transformador, obtenido de la Tabla 1 de la norma ANSI C57.12.00-2000 o superior. El resultado de este cálculo es la distancia de fuga a especificar.

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN

9.1

General

O

9.0

N

Son transformadores de distribución:

O

PI

A

Los transformadores en los que todos sus enrollados operan a Media Tensión y/o Baja Tensión, con la excepción de los transformadores de rectificadores de poder y de cicloconversores que se denominan transformadores de poder de los respectivos equipos.

C


9.2

Conexión de los enrollados

La conexión del primario debe ser delta/estrella grupo 1, con neutro accesible mediante bushing. Si el secundario es de baja tensión su neutro se conectará sólidamente a tierra. Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y no alimenta equipos mineros móviles, Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-EL-CDI-001 en el Escritorio de la VCP.




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su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 400 A, con una capacidad de disipación durante 10 segundos.

Tensión nominal del enrollado primario: •

Queda definida por la tensión nominal del secundario del transformador de poder que los alimenta.

C

Es definida por el Proyecto según los voltajes de Media Tensión o Baja Tensión señalados por el presente criterio de diseño.

Nivel básico de aislamiento al impulso de rayo, BIL

O

9.4

O N

Tensión nominal del enrollado secundario: •

LA

Tensiones nominales de los enrollados

TR O

9.3

D

A

Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y alimenta equipos mineros móviles, su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 25 A, con una capacidad de disipación durante 10 segundos.

N

En la siguiente Tabla 9.4 – 1 se indica los BIL para las diferentes clases de tensión, los que son válidos hasta 4500 metros sobre el nivel del mar. Tabla 9.4–1

C

O

PI

A

Tensión Nominal Del enrollado

kV 5 (4,16) 8,7 (7,2, 6,9) 15 (13,8) 25 (23) 34,5

BIL Requerido Ver nota (1) kV 60 75 95 150 200

BIL Requerido para bushings Ver nota (2) kV 60 75 95 150 200

El procedimiento para determinar el BIL interno del transformador, el BIL de los bushings y la distancia de fuga de los bushings, es igual al indicado para el transformador de poder.

9.5

Transformadores secos

9.5.1 General Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-EL-CDI-001 en el Escritorio de la VCP.




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Los transformadores secos son generalmente aplicados en lugares donde se requiere un mínimo de condiciones de riesgo. Son construidos con materiales diseñados para operar a altas temperaturas.

D

A

Los transformadores secos son diseñados para operar a altitudes de hasta 1000 m. La operación a alturas superiores a 1000 m requiere de precauciones especiales.

LA

Adicionalmente al derrateo del aislamiento se debe considerar en forma especial el derrateo de la potencia.

9.5.2 Clases de aislación

TR O


Las clases de aislamiento más comunes en transformadores secos son: Elevación temperatura promedio en los enrollados C° 90 115 130 150 de 40°C, con un promedio diario de

Elevación de temperatura C°

O N

Clase de temperatura Sistema de aislamiento C°

N

O

C

150 110 180 140 200 160 220 180 La temperatura máxima no debe exceder 30°C. Si la temperatura promedio diario es >30°C se debe disminuir la carga bajo la nominal. Si la temperatura promedio diario es <30°C se puede aumentar la carga sobre la nominal.

A

9.5.3 Influencia de la temperatura ambiente

C

O

PI

Carga continua con autoenfriamiento en base a la temperatura ambiente promedio Máxima temperatura % de incremente de kVA nom Máxima temperatura de punto más caliente Tipo de unidad de punto más caliente a temp ambiente de Para tep ambiente 30°C <30°C 150 140 (0,57) Ventilado 180 170 (0,43) auto-enfriado 220 210 (0,35) 150 140 (0,65) Sellado 180 170 (0,49) auto-enfriado 220 210 (0,40)

Se debe tener cuidado con la condición adicional de las normas europeas que incluyen la condición de una temperatura promedio anual de 20°C. 9.5.4 Influencia de la altitud





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En el transformador en aceite la altitud no afecta su aislación interna y su efecto sobre la capacidad de enfriamiento es incluido por el fabricante en el diseño de los radiadores.

D

A

En el transformador seco la altitud afecta su aislación en las partes en que están en contacto con el aire, y su efecto sobre la capacidad de enfriamiento debe ser incluido por el fabricante en el diseño de todo el transformador en una forma más amplia y más complicada que en el transformador en aceite.

LA

En el transformador seco la humedad y la polución del aire tienen un efecto nocivo notablemente mayor que en el transformador en aceite.

TR O

A continuación se presenta las tablas 1, 2 y 3 de la norma IEEE C.57.96-1999.

C

O N

Tabla 9.5.4-1 (Tabla 2 de IEEE C57.96-1999) Máxima elevación de temperatura de enfriamiento del aire para operación a potencia nominal bajo condiciones no-usuales de altitud Altitud Altitud Altitud Altitud Tipo de aparato 1000m 2000m 3000m 4000m Clase AA 80 °C rise 30 26 22 18 115 °C rise 30 24 18 12 150 °C rise 30 22 15 7 Clase AA/FA y AFA 80 °C rise 30 22 14 6 115 °C rise 30 18 7 -5 150 °C rise 30 15 0 -15

PI

A

N

O

Tabla 9.5.3-2 (Tabla 3 de IEEE C57.96-1999) Factores de derrateo de la potencia nominal para altitudes mayores que 1000 m Elevación temperatura promedio en los Clase de temperatura Elevación de temperatura Sistema de aislamiento enrollados. Por cada 100 pies C° C° C° Tipo seco, autoenfriado AA 0,3 Tipo seco, con AA/FA y AFA 0,5 enfriamiento forzado

O

9.5.5 Cargas durante un tiempo corto

C

El transformador seco puede ser cargado sobre su potencia nominal sin sacrificio de su vida útil, si las cargas y los factores de corrección por altitud son de acuerdo con lo indicado en los puntos 3.3, 3.4, 3.5 y 3.6 y según las Tablas 4, 5 y 6 de la norma IEEE C57.96-1999. La determinación de las condiciones y valores de la operación del transformador seco en el entorno de su potencia nominal requiere una dedicación especial.





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10.0

SUBESTACIÓN UNITARIA

10.1

Subestación Unitaria para Montaje a la Intemperie Características típicas: • Celda de entrada de Media Tensión. • Transformador de Distribución. • Caja de bushings secundarios. • Para operación a la intemperie.

Celda de entrada

Si la potencia de la S/E es igual a 2MVA Seleccionar de las siguientes posibilidades: • Desconectador en Aire + Fusibles + Puesta a Tierra. • Desconectador en SF6 + Fusibles + Puesta a Tierra. • Desconectador en Vacío + Fusibles + Puesta a Tierra.

O N

TR O

LA

D

A

General

C

O

PI

A

N

O

C

Si la potencia es superior a 2 MVA • Interruptor automático, al vacío ó en SF6. • Montaje fijo. • Accionamiento manual, por energía almacenada en resortes. • Transf. de corriente en dos o en tres fases. • Transformadores de potencial, dos conectados en delta abierta. • Relé de protección convencional si se dispone de batería de 125VDC, con comunicación mediante buses de campo aplicados al control de procesos industriales, como por ejemplo: Profibus DP, DeviceNet • Relé de protección especial si no se dispone de batería de 125VDC, alimentado desde los TTCC y con dispositivo “Capacitor Trip” para suministrat la enrgía para la bobina de disparo del interruptor. • Gabinete: - Ubicado de manera que mirando hacia su lado frontal el transformador quede al lado del observador. - Autosoportado. Para montaje sobre radier. - Grado de Protección NEMA 4 con tratamiento





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de pintura para ambiente corrosivo. De plancha de acero de espesor mínimo 2,5mm. Con puerta de dos hojas. Cada hoja de ancho máximo 500mm. Cada hoja con ventana con vidrio inastillable de Ancho mínimo 25cm x Alto mínimo 35cm. Como equipo completo el BIL y la Clase de Tensión deben ser de acuerdo a la norma ANSI C37.20.2 y según la altitud de operación.

A

-

LA

D

•

Características generales • Para servicio a la intemperie. • Con tanque sellado. • Con cambiador de taps sin carga manual. • Con radiadores soldados al tanque, para enfriamiento por convección natural de aire. • Aislante, aceite mineral. • Diseñado para aumento de temperatura de 65°C. • Con dos enrollados. Primario en delta y secundario en estrella. • Si su secundario es de Baja Tensión, su neutro es conectado sólidamente a tierra. • Si su secundario es de Media Tensión, su neutro es conectado a tierra a través de una resistencia. • Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y no alimenta equipos mineros móviles, su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 400 A-10 segundos. • Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y alimenta equipos mineros móviles, su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 25A-10 segundos. • Accesorios: - Indicador de Nivel. - Termómetro Temperatura Aceite. Con indicación de máxima. - Termómetro Temperatura Enrollados. Con indicación de máxima. - Relé de presión súbita. - Válvula de Sobre-presión, con reposición

C

O

PI

A

N

O

C

O N

TR O

Transformador





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 automática.

Control Riesgo Incendio

De acuerdo con ANSI/IEEE Standard 979 Guide for Substation Fire Protection.

Subestaciones Unitarias para Montaje en Interior

LA

D

A

Fundación dentro del foso colector de derrames de aceite, con una rejilla de acero en su parte superior cubierta con bolones de río y cámara recolectora de aceite.

Características típicas: • Celda de entrada de Media Tensión. • Transformador de Distribución. • Caja de bushings secundarios. • Para operación a la intemperie.

Celda de entrada

Si la potencia de la S/E es igual a 2MVA Seleccionar de las siguientes posibilidades: • Desconectador en Aire + Fusibles + Puesta a Tierra. • Desconectador en SF6 + Fusibles + Puesta a Tierra. • Desconectador en Vacío + Fusibles + Puesta a Tierra.

O N

TR O

General

C

O

PI

A

N

O

C

10.2

Montaje

Si la potencia es superior a 2 MVA • Interruptor automático, al vacío ó en SF6. • Montaje fijo. • Accionamiento manual, por energía almacenada en resortes. • Transf. de corriente en dos o en tres fases. • Transformadores de potencial, dos conectados en delta abierta. • Relé de protección convencional si se dispone de batería de 125VDC, con comunicación mediante buses de campo aplicados al control de procesos industriales, como por ejemplo: Profibus DP, DeviceNet • Relé de protección especial si no se dispone de batería de 125VDC, alimentado desde los TTCC y





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O N

TR O

LA

D

A

con dispositivo “Capacitor Trip” para suministrar la energía para la bobina de disparo del interruptor. • Gabinete: - Ubicado de manera que mirando hacia su lado frontal el transformador quede al lado derecho del observador. - Autosoportado. Para montaje sobre radier. - Grado de Protección NEMA 4 con tratamiento de pintura para ambiente corrosivo. - De plancha de acero de espesor mínimo 2,5mm. - Con puerta de dos hojas. Cada hoja de ancho máximo 500mm. Cada hoja con ventana con vidrio inastillable de Ancho mínimo 25cm x Alto mínimo 35cm. • Como equipo completo el BIL y la Clase de Tensión deben ser de acuerdo a la norma ANSI C37.20.2 y según la altitud de operación. Características generales • Para servicio al interior. • Puede ser tipo en silicona o tipo seco. • Si es tipo en silicona: - Con tanque sellado. - Con cambiador de taps sin carga con operación manual. - Con radiadores soldados al tanque, para enfriamiento por convección natural de aire. - Aislante, silicona. - Diseñado para aumento de temperatura de 65°C. - Con dos enrollados. Primario en delta y secundario en estrella. - Si su secundario es de Baja Tensión, su neutro es conectado sólidamente a tierra. - Si su secundario es de Media Tensión, su neutro es conectado a tierra a través de una resistencia. - Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y no alimenta equipos mineros móviles, su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 400 A-10 segundos. - Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y

C

O

PI

A

N

O

C

Transformador





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A

TR O

-

D

-

LA

-

alimenta equipos mineros móviles, su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 25A-10 segundos. Accesorios: Indicador de Nivel de Aceite. Termómetro Temperatura Aceite. Con indicación de máxima. Termómetro Temperatura Enrollados. Con indicación de máxima. Relé de presión súbita. Válvula de Sobre-presión, con reposición automática.

Fundación dentro del foso colector de derrames de aceite, con una rejilla de acero en su parte superior cubierta con bolones de río y cámara recolectora de aceite. •

O N

Montaje

Si es tipo seco: Con cambiador de taps sin carga con operación manual. - Diseñado con clase de aislamiento y elevaciones de temperatura indicados en el punto 8.5 del presente criterio de diseño. - Con dos enrollados. Primario en delta y secundario en estrella. - Si su secundario es de Baja Tensión, su neutro es conectado sólidamente a tierra. - Si su secundario es de Media Tensión, su neutro es conectado a tierra a través de una resistencia. - Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y no alimenta equipos mineros móviles, su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 400 A-10 segundos. - Si el secundario es de 4,16 kV o 6,9 kV, y alimenta equipos mineros móviles, su neutro se conectará a la malla de tierra a través de una resistencia que limite de la corriente de falla a tierra a 25A-10 segundos. - Accesorios:

C

O

PI

A

N

O

C

-




CODELCO CHILE

-

De acuerdo con ANSI/IEEE Standard 979 Guide for Substation Fire Protection.

LA

Transformador de Distribución Montado sobre Postes

Trifásico, para montaje a la intemperie, sobre postes.

Potencia

Hasta 500 kVA, si su masa no excede de 2,000 kg.

Aislante

Aceite mineral.

Estanque

Sellado.

TR O

Tipo de Transformador

O N

10.3

Termómetro Temperatura de Enrollados. Con indicación de máxima. Termómetro Temperatura del Núcleo. Con indicación de máxima.

A

-

Control Riesgo Incendio

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D


fusibles

montados

C

Desconexión lado primario Desconectadores sobre cruceta, tipo “cut-out”.

Sistema mecánico operado desde el piso mediante pértigas para uso en media tensión.

O

Operación

N

Elevación de temperatura

A

Cambiador de taps

O

PI

Accesorios mínimos

C

Montaje

65 °C, ONAN

Sin carga, manual, regulación en ±2.5 % y ±5 % Indicador de Nivel de Aceite. Termómetro de temperatura del Aceite, con indicación de temperatura máxima alcanzada. Sobre estructuras estandarizadas para este tipo de subestaciones.

11.0

SWITCHGEAR DE MEDIA TENSIÓN

11.1

Voltaje Nominal. BIL y Clase de Tensión Ver el anexo 2 punto 3.0





11.2

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Corrección por Altitud Ver el anexo 1 punto 2.2 Características En una sala eléctrica.

D

Instalación

A

11.3

TR O

LA

El switchgear se debe ubicar en la sala eléctrica dejando como mínimo un pasillo de 1,0 metro entre sus lados posteriores y laterales, y las paredes de la sala o de otros equipos existentes dentro de ella, y dejando en su lado frontal el espacio que señale el fabricante del equipo con un mínimo de 1,2 m. Proveer la alimentación eléctrica, protección, medición y monitoreo, que sea necesaria para las unidades de distribución.

Tipo

Celdas tipo Metal-Clad.

O N

Objetivo

O

C

En los casos de poca disponibilidad de espacio o en ambientes muy polvorientos y/o corrosivos, se podrá optar por el uso de celdas aisladas en gas (GIS). Medio de interrupción del arco: Aire, Vacío o SF6.

C

O

PI

A

N

Interruptores

Extraíbles en el caso de celdas metal-clad y fijos en el caso de celdas GIS. Operación por energía almacenada en resortes cargados por un mecanismo accionado por un motor alimentado desde un sistema Cargador-Batería de 125 VDC. Con una bobina de cierre y dos bobinas de disparo alimentadas desde el mismo sistema Cargador-Batería de 125 VDC que alimenta el motor. Mientras el interruptor permanezca en la celda, en sus posiciones “Normal” y “Prueba”, su control deberá ser alimentado por el mismo sistema Cargador-Batería de 125 VDC.





Cada celda de entrada y cada celda de salida debe llevar su relé de protección alimentado en forma permanente desde el mismo sistema Cargador-Batería de 125 VDC que alimenta los controles, motores y medidores.

A

Protecciones

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LA

D

Con la excepción de las protecciones diferenciales, las protecciones deben operar sin enclavamientos provenientes desde aguas arriba del punto en que están ubicados los transformadores de corriente.

N A PI O C

Control

O N

Cada una de las celdas del switchgear debe tener un medidor digital multifunción con capacidad de comunicación mediante buses de comunicación.

O

Mediciones

Sobrecorriente retardada. Sobrecorriente instantánea. Corriente residual. Desequilibrio de corrientes. Sobre tensiones y bajadas de tensiones. Desequilibrio de tensiones. Comunicación mediante buses de comunicación.

C

− − − − − − −

TR O

Los requerimientos mínimos de protección son los siguientes:

Las variables mínimas de medición serán: voltajes, corrientes, potencias, demandas máximas, factor de potencia, energía y frecuencia. La alimentación de los medidores debe ser desde el mismo sistema Cargador- Banco de Baterías de 125 VDC que alimenta los controles, relés y motores de los interruptores. Debe ser alimentado desde el mismo sistema Cargador-Batería de 125 VDC que alimenta los motores, relés y medidores. Con la excepción de requerimientos especiales de control de proceso y de las protecciones de los





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transformadores de poder y de distribución, el control de los interruptores del switchgear debe operar sin enclavamientos aguas arriba y abajo del punto en que están ubicados sus transformadores de corriente.

LA

D

A

Alimentación del Control El control de todos los switchgears de media tensión que estén instalados en una misma sala eléctrica serán alimentados por un conjunto “2 cargadores de batería + banco de batería de 125 VDC”. VDC,

TR O

− Dos Cargadores de Batería de 125 mutuamente respaldados. − Un Banco de Baterías de 125 V. − Un Panel de Distribución de 125 VCD.

O N

Los cargadores de batería y el panel de distribución de 125 V DC deben estar comunicados con el Sistema SCADA eléctrico de la Planta.

Conexión con S/E Unitaria

O

11.4

Sobre las puertas de las celdas de llegada de la alimentación se deben instalar tres luces piloto de color rojo para señalar la presencia de tensión.

C

Luces indicadoras

C

O

PI

A

N

Alternativas de conexión La interconexión del switchgear con la salida de la subestación unitaria que lo alimenta se puede hacer de tres maneras: • • •

Cables. Ductos de Barras. Barras con aislamiento sólido.

Uso de Cables ó Barras Tanto en la caja de bushings del transformador como en la llegada a la celda incoming, la disponibilidad de espacio para la entrada de los cables con sus mufas terminales es una condición importante para definir el medio de conexionado entre el switchgear y la S/E Unitaria.





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Para corrientes bajo 1250 A se puede usar cables.

•

Para corrientes sobre 1250 A y distancias menores que 50 metros se debe usar Barras con Aislamiento Sólido o Ductos de Barras.

D

No se recomienda usar cables por:

A

•

O N

TR O

LA

− El costo total de las mufas terminales necesarias. − El amplio espacio requerido para las mufas terminales, en la caja de bushings del transformador y en la celda incoming del switchgear. − Por el calentamiento de los cables y de las conexiones debido al desequilibrio de las corrientes. − Por los riesgo de fallas. •

C

Para corrientes sobre 1250 A y distancias mayores que 50 metros no hay alternativa a los cables.

C

O

PI

A

Instalación

O

SWITCHGEAR DE BAJA TENSIÓN

N

12.0

En una sala eléctrica.

El switchgear se debe ubicar en la sala dejando como mínimo un espacio libre de 1,0 metro entre sus lados, posterior y laterales, y las paredes de la sala o de otros equipos existentes dentro de la ella, y dejando frente a su frontis el espacio que señale el fabricante del equipo con mínimo de 1,2 m. Cuando el acceso para faenas de inspección y mantenimiento del equipo sea por la parte frontal, se podrá eliminar el espacio libre entre la parte posterior del equipo y el muro de la sala.

Capacidad de Interruptores La corriente máxima de la carga alimentada por el interruptor no deberá ser mayor que el 80 % de la corriente nominal del interruptor.





Tipo

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 Metal-Clad.

Interruptores de potencia Medio de extinción del arco: Aire.

A

Tipo extraíble. Con módulo de protección y medición. Contenidas como funciones programables del módulo de protección del interruptor, el cual debe tener capacidad de comunicación mediante protocolo Profibus DP.

Mediciones

Se incorporarán los equipos de medición transformadores de medición que sean necesarios.

y

TR O

LA

D

Protecciones

O N

El total o parte de la mediciones pueden ser efectuadas por la unidad de protección del interruptor cuando ésta tenga también capacidad de medición. Barras de cobre electrolítico aisladas, con persianas de seguridad que impidan acceso a ellas.

Barra de puesta a tierra

Desnuda y común a todas las columnas.

C

Barras de distribución

N

O

Capacidad de cortocircuito Debe ser superior al mayor nivel de cortocircuito posible en las barras del switchgear.

A

Celdas de llegada

Las celdas de llegada deben tener las facilidades que sean necesarias para conectar en cada fase ductos de barras o conjuntos de varios cables monoconductores.

C

O

PI

Alimentación del Control Será en 120 VAC, provista por un transformador monofásico auxiliar de potencia típica de 1,5 kVA, con secundario de 120 V, alimentado a través de dos contactores (NA y NC) y respectivos fusibles desde las barras de llegada a los incoming.del switchgear. Conexión con S/E Unitaria

La interconexión del switchgear con la salida de la subestación unitaria que lo alimenta se puede hacer de tres maneras. • • •

Cables. Ductos de Barras. Barras con aislación sólida.





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Cables o Barras

D

A

Aparte de las características eléctricas, las condiciones de espacio son decisivas para definir el medio de conexionado entre el switchgear y la S/E unitaria. Para corrientes bajo 1250 A se puede usar cables.

•

Para corrientes sobre 1250 A y distancias menores que 50 metros no se recomienda usar cables por:

TR O

LA

•

O N

− El espacio requerido en la caja de conexiones del transformador y en la celda incoming del switchgear. − Por el calentamiento de los cables y conexiones por el desequilibrio de las corrientes. − Por los riesgo de fallas. Para corrientes sobre 1250 A y distancias mayores que 50 metros no hay alternativas a los cables.

O

C

•

CENTRO DE CONTROL DE MOTORES DE MEDIA TENSIÓN

13.1

Voltajes nominales Clases de Tensión y BIL

N

13.0

Características

O

13.2

PI

A

Para voltajes nominales y BIL ver el punto 3.0 del Anexo 1 y el Punto 3.0 del Anexo 3.0.

C

Lugar de instalación

En una sala eléctrica. El CCM se debe ubicar en la sala dejando como mínimo 1 metro de distancia entre los lados posterior y laterales del switchgear a las paredes de la sala o de otros equipos existentes dentro de la ella, y entre su lado frontal y paredes u otros equipos la distancia que especifique el fabricante del CCM, con un mínimo de 1,2 m.





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Proveer el control y las protecciones necesarias para la alimentación de todos los motores y variadores de frecuencia de media tensión.

Tipo de diseño

Celdas Metal-clad.

Grado de Protección

NEMA 12

Columnas

Auto soportantes, separadas entre sí por paredes metálicas con solamente los orificios necesarios para la pasada de las barras horizontales.

Barras horizontales y verticales

TR O

LA

D

A

Objetivo

De cobre, aisladas de acuerdo a la Clase de Tensión. Separado de las barras horizontales y verticales por medio de paredes metálicas.

O N

Compartimiento de cables

Con espacio adecuado para las mufas terminales de los cables que salen hacia los motores.

C

Con acceso por la parte posterior del CCM, en cada columna, mediante una tapa apernada. Tripolar montado sobre la gaveta extraíble, con accionamiento mediante un palanca ubicada sobre la puerta del cubículo con provisión para 3 candados de bloqueo.

C

O

PI

Fusibles

A

N

O

Desconectador-aislador

Tipo limitador de corriente, tripolares, como parte integral del desconectador-aislador, con accionamiento mediante un palanca ubicada sobre la puerta del cubículo con provisión para 3 candados de bloqueo.

Transform. de Control

Con fusibles en el lado primario y un interruptor automático monopolar modular en el secundario de 120VAC. Montado sobre la gaveta extraíble.

Contactor

Con extinción del arco en vacío o en SF6. Montado sobre la gaveta extraíble.





Protecciones

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Relés digitales multifunción programables. Con capacidad de comunicación mediante buses de campo.

Incluidas en los relés de protección.

LA

Mediciones

D

A

Cada relé de protección debe ser alimentado en forma permanente desde el mismo sistema Cargador-Batería de 125 VDC que alimenta los controles y medidores.

Sobre la puerta de la celda de llegada de la alimentación al CCM se deben instalar 3 luces piloto color rojo para señalar la presencia de tensión.

Conexión con S/E Unitaria

Ver lo indicado en el punto 11.4 para el swtichgear de media tensión.

O N

Luces indicadoras

Planos elementales de control e interconexiones

C

13.3

TR O

Alimentación del Control En 120 VAC, suministrada por el transformador de control del partidor.

N

O

En el escritorio documental de la VCP se ha colocado un conjunto de 3 planos elementales de control e interconexiones de media tensión que tiene la condición de corporativos como estándares para ser aplicados en las ingenierías básicas y de detalles de los proyectos de Codelco.

PI

A

Estos planos contienen una cantidad importante de información relacionada directamente con el contenido de las celdas de los centros de control de motores de media tensión.

C

O

DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-006 Estándar de Ingeniería. Diagrama Elemental de Control – Media Tensión. Partidor no-reversible. DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-007 Estándar de Ingeniería. Diagrama Elemental de Control – Media Tensión. Partidor Inteligente reversible. DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-008 Estándar de Ingeniería.





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Diagrama Elemental de Control – Media Tensión. Variador de Frecuencia reversible. CENTRO DE CONTROL DE MOTORES DE BAJA TENSIÓN

14.1

Características En sala eléctrica.

LA

Instalación

D

A

14.0

TR O

Los CCMs se pueden ubicar contiguos a las paredes separados de ellas 10 cm, o separados de las paredes espalda contra espalda.

O N

En su parte delantera se debe dejar un espacio de mínimo de 1,2 m con respecto de la pared de la sala o de los equipos que se encuentren frente a él. Se deben dejar las facilidades adecuadas para realizar un mantenimiento seguro Tipo encapsulado metálico Metal-enclosed, según norma ANSI/IEEE), con columnas auto soportantes y separables. Las columnas deben quedar separadas entre sí por planchas metálicas laterales con las siguientes propiedades: -

Deben cubrir la parte de la columna en donde van las gavetas, sean éstas con partidores removibles ó con partidores fijos, interruptores y/o variadores de frecuencia. Cada compartimiento debe estar completamente independiente del resto del CCM. Se exceptúa la independencia del punto de vista del control, ya que pueden existir enclavamientos entre partidores.

-

Deben tener ventanas solamente para la pasada de las barras horizontales y de la barra de tierra.

-

En el caso de los variadores de frecuencia

C

O

PI

A

N

O

C

Diseño





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incorporados el CCM, las barreras deben tener las pasadas correspondientes para los ductos de ventilación NEMA 12.

A

Grado protección del CCM

Con 12 espacios verticales modulares de 6”

Dimensiones

Alto=90” (228 mm); Acho=20” Profundidad=16” (406 mm).

Entrada de cables

Por arriba y por debajo.

Acceso al CCM

Solamente por el frente.

D

Modulación columnas

mm)

y

TR O

LA

(508

C

O N

Conexión de las gavetas Las gavetas se conectan a las barras verticales mediante conectores fijos a la gaveta, de tal manera que cuando son extraídas por un operador de mantenimiento, quedan automáticamente desenergizadas, mientras los lugares de conexión a las barras verticales quedan cubiertos por placas de material aislante (“shutters”) en prevención a que sean tocados por personas o herramientas.

A

N

O

Capacidad de cortocircuito El valor de la corriente de cortocuircuito a especificar para un CCM debe ser el calculado para t= 1/2 ciclo, el cual incluye la componente de corriente continua de la corriente de cortocircuito.

PI

Barras horizontales

O

Barras verticales

C

Barra de tierra

Capacidad: 600 A, 800 A, 1200 A, 1600 A, 2000 A. Capacidad: 600 A, 800 A. Ubicada a lo largo de la parte inferior del CCM, con orificios en los extremos para conectar extensiones.

Acceso a las barras

Solamente por el frente del CCM.

Partidores Combinados

Características típicas • • •

Extraíbles en los tamaños hasta NEMA 5. Fijos en los tamaños NEMA 6 y 7 Gaveta con puerta con 2 bisagras


y




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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 empaquetadura de sello Componentes

•

-

Transformador de Control

D

A

Potencia mínima 100 VA, secundario para 120 V, con 2 fusibles en el lado primario y un interruptor automático modular en el secundario. Protector de Circuito (Motor Circuit Protector, MCP)

LA

-

Contactor

O N

-

TR O

Con protección magnética instantánea solamente, regulable entre 3 y 13 veces su capacidad nominal de corriente.

Con contactos en aire hasta tamaño NEMA 4. Con contactos al vacío desde tamaño NEMA 5.

•

A

N

Dimensionamiento de los Componentes

C

O

•

El dimensionamiento de los componentes de los partidores combinados debe ser de acuerdo con la Tabla-1 NEMA STARTER SIZE del Anexo 3.

Relé Inteligente

PI

-

O

-

C

-

•

Con transformadores de corriente propios hasta 90 A y externos desde 100 A. Con capacidad de medición de corriente y de tensión para fines de protección y monitoreo. Con funciones de protección de: Sobrecorriente en las fases. Sobrecorriente residual. Desequilibrio de corrientes de fase. Con Capacidad de comunicación mediante buses de campo. Con módulo de visualización y reset local ubicado sobre la puerta de la gaveta.

Luces piloto sobre la puerta





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•

Color rojo para indicar “Motor Detenido”. Color verde para indicar “Motor Funcionando”. Color blanco para indicar condición de falla. Las luces podrán ser tipo led o con transformador 120/6V incorporado.

A

-

Alambrado

Clase NEMA I tipo B. Los cables de fuerza deben tener un aislamiento con temperatura de servicio de 90°C como mínimo.

O N

-

LA

•

Salvo casos especiales, en general las gavetas no llevarán botoneras.

TR O

-

D

Botoneras

C

O

PI

A

N

Gaveta de entrada

O

C

Alimentadores de fuerza Llevarán un interruptor de caja moldeada, termomagnético de 3 polos, operable desde el frente de la puerta (cerrada) de la gaveta. Con 2 contactos auxiliares 1 NA + 1 NC, para monitoreo remoto.

Reserva

En todos los casos llevará 3 luces piloto de neón color rojo, indicadoras de presencia de tensión en las fases. Según lo determinen los requerimientos de diseño y la distancia al switchgear que alimenta al CCM, la gaveta de entrada podrá llevar parte o todos de los siguientes componentes: Un Interruptor temomagnético tipo caja moldeada, con unidad de trip sencilla. Un interruptor termomagnético tipo caja moldeada con Unidad de Protección Digital Multifuncional Propia. Tres transformadores de corriente, dos transformadores de tensión y un medidor digital multifunción.

Se debe considerar como mínimo un 20 % de reserva en partidores y alimentadores, con un mínimo de 1 partidor y alimentador de cada tamaño NEMA.





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Adicionalmente se debe considerar un mínimo de 10 % de espacio de reserva. Planos elementales de control e interconexiones

A

14.2

LA

D

En el escritorio documental de la VCP se ha colocado un conjunto de 5 planos elementales de control e interconexiones de baja tensión que tiene la condición de corporativos como estándares para ser aplicados en las ingenierías básicas y de detalles de los proyectos de Codelco.

TR O

Estos planos contienen una cantidad importante de información relacionada directamente con el contenido de las gavetas de los centros de control de motores de baja tensión.

O N

DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-001 Estándar de Ingeniería. Diagrama Elemental de Control – Baja Tensión. Partidor Inteligente no-reversible – tamaño NEMA 1, 2, 3.

O

C

DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-002 Estándar de Ingeniería. Diagrama Elemental de Control – Baja Tensión. Partidor Inteligente no-reversible – tamaño NEMA 4, 5, 6.

A

N

DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-003 Estándar de Ingeniería. Diagrama Elemental de Control – Baja Tensión. Partidor Inteligente reversible – tamaño NEMA 1, 2, 3.

C

O

PI

DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-004 Estándar de Ingeniería. Diagrama Elemental de Control – Baja Tensión. Partidor Inteligente reversible – tamaño NEMA 4, 5, 6. DCC2006-VCP.GI-EL1006-0000-005 Estándar de Ingeniería. Diagrama Elemental de Control – Baja Tensión. Variador de Frecuencia reversible.





15.0

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VARIADOR DE FRECUENCIA DE MEDIA TENSIÓN

A

La corrección por altitud debe ser considerado y resuelto por el fabricante de acuerdo con la normas ANSI y IEC aplicables. Al ingeniero de proyecto solamente le cabe la posibilidad de especificar el BIL y Clase de Voltaje del equipo de maniobra y del transformador de entrada. Con grado de protección NEMA 12, para montaje al a piso.

Interruptor de entrada

En el caso que el VDF sea alimentado desde un equipo que no está en la misma sala eléctrica deberá incluir un equipo de maniobra que puede ser del tipo desconectador, contactor o interruptor.

TR O

LA

D

Gabinete

O N

El BIl y la Clase de Voltaje del interruptor de entrada deben ser los que correspondan para operar a la tensión nominal del sistema eléctrico a la altitud especificada.

PI

A

N

Unidad electrónica de potencia

O

C

Transformador de entrada En el caso de requerirse el transformador de entrada, debe ser adecuado para operar con cargas nolineales, cumpliendo con la norma ANSI C57.18.10.

C

O

Protecciones

Control

La Unidad de Entrada debe ser de 18 o más pulsos. La forma de onda de la corriente de salida debe ser adecuada para la operación de un motor de características normales, sin torques pulsantes. Fusibles limitadores rápidos. Relé de Protección basado en microprocesador. Protección: 50/51/51G. Ajuste separado desaceleración.

rampas

de

aceleración

y

Ajuste de frecuencia mínima y máxima.





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Capacidad de comunicación con un sistema de control central con protocolo Profibus DP o DeviceNet, para control, monitoreo, configuración y programación.

Filtro de armónicas

El VDF deberá cumplir con todos los requerimientos establecidos por la última revisión de la norma IEE 519.

D

A

Comunicación

16.0

TR O

LA

Si se requieren filtros de armónicas para cumplir con los requerimientos de la norma IEE 519, el proveedor del VDF deberá incluirlos en su oferta. VARIADOR DE FRECUENCIA DE BAJA TENSIÓN

O N

En Baja Tensión, para potencias bajas y medias los Variadores de Frecuencia podrán ser integrados en las columnas de los Centros de Control de Motores. Con grado de protección NEMA 12, para montaje al a piso.

Interruptor de entrada

En el caso que el VDF sea alimentado desde un equipo que no está en la misma sala eléctrica deberá incluir un equipo de maniobra que puede ser del tipo desconectador, contactor o interruptor de caja moldeada.

N

O

C

Gabinete

PI

A

Transformador de entrada En el caso de requerirse el transformador debe ser tipo seco adecuado para operar con cargas nolineales, cumpliendo con la norma ANSI C57.18.10.

C

O

Unidad electrónica de potencia

Protecciones

Unidad de Entrada debe ser de 6 o más pulsos. La forma de onda de salida debe ser adecuada para la operación de un motor convencional. Fusibles limitadores rápidos. Protección basada en microprocesador. Protección de sobrecorriente instantánea. Protección de sobrecorriente retardada. Protección de corriente residual.





Control

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Ajustes separados de los tiempos de aceleración y desaceleración. Ajuste de frecuencia mínima y máxima. Capacidad de comunicación con un sistema de control central con protocolo Profibus DP o DeviceNet, para control, monitoreo, configuración y programación.

Filtro de armónicas

El VDF deberá cumplir con todos los requerimientos establecidos por la última revisión de la norma IEE 519.

TR O

LA

D

A

Comunicación

MOTOR DE MEDIA TENSIÓN

De inducción, de jaula de ardilla

Eficiencia

Los motores que deben operar durante más de 2000 horas en el año deben ser de alta eficiencia, ya sean comprados como parte integral de los equipos mecánicos o en forma separada.

C

Tipo

PI

A

N

O

17.0

O N

Si se requieren filtros de armónicas para cumplir con los requerimientos de la norma IEE 519, el proveedor del VDF deberá incluirlos en su oferta.

C

O

Potencia

Cubierta

Cuando el tiempo de operación sea menor que 2000 horas al año o esporádica, podrán ser de eficiencia estándar. 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. Podrá ser del tipo: • Open Machine (IP00, IC01))





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

•

D

A

Drip-proof (IP12, IC01). Splash-Prof (IP13, IC01). Semi-guarded Machina (IC01). Guarded (IP-22, IC01). Drip-proof Guarded (IP-22, IC01). Open Independently Ventiled (IC06). Open Pipe-Ventilated. Weather Protected I (IP-24, IC01. Weather Protected II (IP-24, IC01).

LA

-

Totally Enclosed Machine

O

PI

A

N

O

TR O

C

-

Totally Enclosed non Ventilated (IC410). Totally Enclosed Fan Cooled. Totally Enclosed Fan Cooled Guarded. (IC411). Totally Enclosed Pipe-Ventilated (IP44). Totally Enclosed Water cooled (IP54, ICW-86). Water-Proof (IP55). Totally Enclosed Air-to Water-Cooled, TEWAC (IP54, ICW86). Totally Enclosed Air-to Air-Cooled, TEAAC (IP54, IC48). Totally Enclosed Air-Over (IP54, IC417). Explosión Proof. Dust-Ignition-Proof.

O N

-

C

Tamaño (Frame)

-

Normalmente se deberá considerar la cubierta del tipo Totally Enclosed Machine. La cubierta tipo Open Machine se usará solamente bajo condiciones de aplicabilidad estudiadas y definidas en cada caso. La asignación estándar de los tamaños de cubierta (frame) debe ser de acuerdo la norma MG-1 Parte 13.0, y según lo indicado en la Hoja de Datos.

Servicio químico

“Severe Duty” según IEEE 841.

Aislamiento

Clase F y elevación de temperatura clase B a factor de servicio 1,0 a la altura sobre el nivel del mar especificada por el Proyecto.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

La clase de aislamiento de los motores que son alimentados a través de variadores de frecuencia, deberá ser de calidad “Converter Duty”. Sus dimensiones deben ser adecuadas para alojar en su interior cables de tamaño sección comercial inmediatamente superior a la sección del cable que le corresponde según cálculos.

LA

TR O

Cuando en la partida del motor sea necesario disminuir la corriente de partida para limitar la caída de voltaje o para limitar el torque aplicado a la caja reductora y/o al equipo de proceso, se usará partidores suaves.

C

Alimentación mediante Partidor suave

Para disminuir la magnitud de las sobretensiones transitorias de conmutación, en los casos en que el variador de frecuencia use IGBTs, se deberá considerar filtros dv/dt en la salida del variador de frecuencia.

O N

Alimentación mediante Variador de Frecuencia

D

A

Caja de terminales

TEFC, TEAAC o WP II, aislamiento clase F y elevación de temperatura clase B, factor de servicio 1,0.

N

O

Protección

C

O

PI

A

Sensores de Temperatura RTDs de platino de 100-ohm.

Sensores de Vibración

Dos en cada una de las 3 fases del estator. Uno en cada descanso. Alambrados a una caja independiente de los cables de fuerza. Para monitoreo de vibraciones. En los casos en que un análisis de Mantenibilidad y Confiabilidad así lo determine. Uno en cada descanso, con señal de salida analógica de 4-20 mA.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 Opcionalmente uno sobre acelerómetro, para respaldo.

la

carcaza,

tipo

D

A

Protección Antitransitorios La caja de conexiones del motor, de dimensiones adecuadas, debe contener un conjunto de condensadores y pararrayos para disminuir la magnitud de las sobretensiones transitorias que lleguen al motor. Superior a 0.85, a plena carga.

Descansos

Uno de los dos debe ser aislado, para evitar las corrientes parásitas inducidas entre los extremos del eje del motor.

TR O

LA

Factor de Potencia

O N

Para potencias inferiores a 1,8 MW los descansos serán tipo rodamientos. Para potencias superiores a 1,8 MW los descansos serán tipo Sleve bearing.

MOTOR DE BAJA TENSIÓN

PI

18.0

A

N

O

C

Por razones de Mantenibilidad, los motores que el proyecto defina, independiente de su potencia deberán tener descansos del tipo manguito o buje partido y diseñados para ser inspeccionados y/o reparados sin desmontar el motor de su posición de trabajo.

O

Tipo

C

Eficiencia

De inducción, de jaula de ardilla Los motores que deben operar durante más de 2000 horas en el año deben ser de alta eficiencia, ya sean comprados como parte integral de los equipos mecánicos o en forma separada. Cuando el tiempo de operación sea menor que 2000 horas al año o esporádica, podrán ser de eficiencia estándar.

Potencia

Para cada equipo de proceso, la potencia del motor





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Bajo ½ HP

D

Tensión

A

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

220 V, 1 fase.

TR O

Igual y mayor que ½ HP hasta 250 HP

575 V, 460 V ó 380 V, según corresponda. Caso especial

•

PI O C

Los precios de: o o o o o o

A

N

O

C

O N

Los motores de potencia mayor que 187 kW y menor o igual que 1000 kW, que tengan que ser alimentados a través de variadores de frecuencia, podrán ser alimentados en baja tensión, si así lo recomienda un análisis técnico-económico comparativo entre las alimentaciones en Media y Baja Tensión, que considere:

•

El transformador de distribución alimentador. El centro de control de motores. El variador de frecuencia. Los cables alimentadores. El motor. La superficie ocupada dentro de la sala eléctrica por los equipos anexos al VDF.

El valor de las pérdidas a lo largo de la vida útil de la Planta, en: o o o o o

El transformador de distribución alimentador. El centro de control de motores. El variador de frecuencia. Los cables alimentadores. El motor.





Diseño

NEMA

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Salvo requerimientos especiales, todos los motores deberán tener tamaños estándar según la norma NEMA y ser diseñados para partida directa, con característica de torque clase NEMA B.

D

A

Se usará clase NEMA C en compresores, chancadores y correas transportadoras y todo otro equipo que requiera un elevado torque de partida.

TR O

LA

Se usará clase NEMA D en transportadores de tornillo, o en puentes grúa y todo otro equipo que requiera elevado torque de partida con un alto deslizamiento. Por ventilador (“totally enclosed fan cooled”) TEFC.

Servicio químico

“Severe Duty” según IEEE 841.

Aislamiento

Clase F y elevación de temperatura clase B a factor de servicio 1,0 a la altura sobre el nivel del mar especificada por el Proyecto.

O N

Enfriamiento

A

N

Caja de terminales

O

C

La clase de aislamiento de los motores que son alimentados a través de variadores de frecuencia, deberá ser de calidad “Converter Duty”.

C

O

PI

Alimentación mediante Variador de Frecuencia

Alimentación mediante Partidor suave

Sus dimensiones deben ser adecuadas para alojar en su interior cables de tamaño sección comercial inmediatamente superior a la sección del cable que le corresponde según cálculos.

Para disminuir la magnitud de las sobretensiones transitorias de conmutación, en los casos en que el variador de frecuencia use IGBTs, se deberá considerar filtros dv/dt en la salida del variador de frecuencia. Cuando en la partida del motor sea necesario disminuir la corriente de partida para limitar la caída de voltaje o para limitar el torque aplicado a la caja reductora y/o al equipo de proceso, se usará partidores suaves.





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

19.0

RECTIFICADORES Y SISTEMAS DE CORRIENTE CONTINUA

19.1

Rectificadores de Potencia para Electroobtención y Electrorefinación

A

19.1.1 Transformador-Rectificador En sala eléctrica tipo prefabricada.

Cantidad

Cuatro (4) en total.

Diseño básico

Cuatro (4) TR (Transformador–Rectificador) de 6 pulsos, idénticos excepto porque sus grupos de pulsos están desfasados entre sí de manera que en conjunto son vistos desde el lado primario del transformador de poder que los alimenta, como si fueran un solo rectificador de 24 pulsos.

TR O

LA

D

Instalación

O N

Para voltajes de salida menores que 300 V, se recomienda preferir la configuración secundario doble estrellla.

O

C

Para voltajes de salida mayores que 300V, se recomienda preferir la configuración puente hexafásico con un secundario trifásico. Entrada

C

O

PI

A

N

Conexión al sistema de Media Tensión. Desconectador en SF6 o en Aire, para apertura bajo carga, con cuchillas de puesta a tierra, alojado en una celda de media tensión. Transformador del Rectificador Primario de media tensión: Conectado en delta ó estrella, con cambiadores de tap sin carga, manual, con 7 taps: -5 %, 0 %, +2,5 %, +5 %, +7,5 %, +10 %, +12,5 %. Atendiendo a la eficiencia energética y a que frecuentemente después de la puesta en operación el cambiador de tap continúa indefinidamente en su posición inicial, se recomienda considerar la especificación de un cambiador de tap en carga y





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 automático.

Corriente y voltaje nominal

D

Salida

A

Secundarios de baja tensión: Dos, conectados en estrella, con sus neutros unidos a través de una reactancia necesaria para disminuir la amplitud de la corriente circulante de tercer armónico.

LA

Sus valores son definidos por la Ingeniería de Procesos del Proyecto. Tiristores Controlados por un PLC propietario. Con control local y remoto desde la Sala de Control de la Planta. Control de corriente En todo el rango de 0% al 100% de la corriente nominal del rectificador (local y remoto). Enfriamiento Agua des-ionizada, la cual a su vez será enfriada por medio de un intercambiador de calor agua-aire. Medición de corriente continua Por suma de las corrientes medidas por transformadores con núcleo de aire ubicados en cada una de las fases que alimentan al rectificador. Las dos barras de corriente continua, positiva y negativa, se prolongan hacia el exterior a través de dos desconectadores motorizados.

PI

A

Barras CC

N

O

C

O N

TR O

Rectificador

C

O

Medición corriente continua Normalmente la corriente continua es medida sumando las corrientes de transformadores de corriente con núcleo de aire, que se ubican en las fases secundarias que alimentan el rectificador. Opcionalmente se puede especificar que en la barra positiva o en la barra negativa se instale un medidor tipo LEM.

19.1.2 Bancos de Filtros de Armónicos y Corrección del Factor de Potencia Cantidad

Dos grupos.





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La capacidad de potencia reactiva neta total, de los bancos de filtros de armónicas, debe ser la necesaria para que el factor de potencia en el lado primario de los transformadores de poder que los alimentan, sea como mínimo 0,98 inductivo, con un máximo de 0,98 capacitivo, según la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio en sistemas eléctricos interconectados.

Filtros de armónicas

Por cada barra de Media Tensión. Filtros de 5ª y 7ª para la compensación del factor de potencia. Cada filtro constará de un grupo de reactores (uno por cada fase). Banco de condensadores en disposición doble estrella, con neutros unidos entre sí, pero levantados de tierra. En el conductor que une los neutros se instalará un transformador de corriente (T/C) que medirá los desbalances, en caso de falla de algún condensador integrante del banco. Cuando se detecte un desbalance, el T/C energizará un relé 50, el cual dará orden de apertura al interruptor del filtro. Cada filtro se conectará al sistema por medio de un desconectador con operación sin carga, el cual será energizado por medio de un interruptor del Switchgear principal de la Planta. Todo el sistema de filtros será tipo intemperie ó para montaje en container, según evaluación.

PI

A

N

O

C

O N

TR O

LA

D

A

Factor de Potencia

C

O

Protección

Diseño de los filtros

El conjunto de filtros debe estar en un recinto encerrado por una reja de protección de 2 metros de alto, con dos puertas con chapas y llaves tipo kirk-key que al abrirse sin el conocimiento o autorización del operador de la Planta de Electroobtención harán que se abran los interruptores del switchgear de media tensión que energizan los filtros. Según las Normas IEEE 519 y IEEE 1531.





19.2

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Rectificadores Auxiliares para electroobtención

19.2.1 General En Planta de extracción de cobre por solventes, con electroobtención.

A

Aplicación

TR O

LA

D

En estas plantas si se suspende la corriente en las celdas de electroobtención se inicia un proceso de corrosión en los ánodos de plomo, que contaminaría el electrolito y consecuentemente a los cátodos que fueran producidos posteriormente.

O N

En el caso de una caída del sistema eléctrico, para evitar el proceso de corrosión en los ánodos de plomo es suficiente mantener una pequeña corriente en las celdas, suministrada por un rectificador auxiliar alimentado a su vez desde un grupo motor-generador.

C

Por su pequeño tamaño, el rectificador auxiliar se ubica en el interior de uno de los rectificadores del grupo. Diseño

C

O

PI

A

N

O

Entrada La tensión de entrada deberá ser la tensión nominal de baja tensión de la Planta. Transformador Tipo seco con 5 taps: -5%, -2.5%, 0%, +2.5% y +5%. Rectificador Tipo puente trifásico de onda completa de 6 pulsos. Salida El voltaje y la corriente de salida deben ser las especificadas por Ingeniería de Procesos.

19.2.2 Generador de Emergencia para los rectificadores auxiliares Objetivo

Alimentar los rectificadores auxiliares en el caso que no se disponga de alimentación desde la red normal.

Diseño

Motor diesel y generador trifásico.





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Con sistema Cargador y Batería.

A

Con panel de distribución de la alimentación de los rectificadores auxiliares y control para la partida y detención automática del grupo.

LA

D

Debe tener un estanque de petróleo diario, con capacidad para una operación continua durante 24 horas. El grupo completo debe estar en una caseta tipo contenedor, para montaje a la intemperie.

Operación

La entrada y salida de operación es controlada por un Panel de Transferencia Automática, que supervisa el estado de la corriente alterna a ser rectificada y la disponibilidad del grupo de emergencia para entrar en operación y salir de operación cuando se restablezca la tensión alterna de la Planta EW.

O N

TR O

Protección

Sistema de Barras de Corriente Continua

N

19.3

O

C

Los estatus de las condiciones de operación deben ser supervisados por el sistema de control central de la Planta.

PI

A

Objetivo

C

O

Materiales

Barras Troncales

Conectar eléctricamente los Rectificadores de Poder con las celdas de electro-obtención. Se incluyen las barras interceldas. Las barras serán de Cu de alta conductividad, ETP 110 con las uniones plateadas para una mejor conexión. Se ubicarán uniones flexibles cada cierto trecho en las barras troncales, lo cual será establecido por el fabricante de las barras, como así también en el ensamble de las barras con los rectificadores de poder. Conectarán el rectificador con las celdas, y serán soportadas por aisladores, los que se instalarán sobre perfiles H de acero, los cuales a su vez estarán





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montados sobre pedestales de hormigón armado. Serán de tipo pedestal. Se montarán sobre cajas de acero inoxidable, de tal forma que permitan el reemplazo de los aisladores de soporte de barras, sin necesidad de desarmar el conjunto completo.

Diseño

Máxima temperatura de diseño: 80ºC (50ºC de elevación sobre 30ºC de temperatura ambiente) para la máxima corriente de operación. Aisladores con clase de aislamiento 7,5 kV, y aptos para soportar una corriente de cortocircuito de c.c. del orden de 200 kA.

TR O

LA

D

A

Aisladores

C

O N

Las barras troncales serán de ½” de espesor y 12” ó 15“ de alto con una longitud máxima a fijar por el fabricante Deberán soportar su corriente máxima de diseño. Distanciamientos y protecciones contra eventuales contactos, según lo establecido en el National Electric Code, NEC y Std 463-1993 IEEE Standard for electrical safety practices in electrolytic cell line working zone.

Normas

C

20.1

CONDUCTORES

O

20.0

“Sleve bearing”, “Accesible sin desarmar el motor”.

PI

A

Descansos

Serán fabricadas en cobre ETP 110, con doble punto de contacto para barras soporte de ánodos y cátodos, a fin de minimizar las caídas de voltaje por contacto.

O

N

Barras interceldas

Los cables deben ser diseñados y probados para cumplir o exceder los requerimientos establecidos en las últimas versiones de las siguientes normas: NEMA WC70/ /ICEA S-95-658 UL44 UL62 UL83

Insulated Cable Engineers Association, Inc. Thermoset – insulated Wires and Cables. Flexible Cords and Cables Thermoplastic-Insulated Wires and Cables.





UL1581

Reference Standard for Electrical Wires, Cables, and Flexibles Cords. IEC 60301 Test for Electric Cables Ander FIRE Conditións. Circuit Integrity. Test on Electric and Optical Fibre Cables Ander FIRE onditions. Part 1 Test for vertical flame propagation for a single insulated wire or cable. Test on Electric and Optical Fibre Cables Ander FIRE onditions. Part 2 Test for vertical flame propagation for a single small insulated wire or cable. Test on Electric and Optical Fibre Cables Ander FIRE onditions. Part 3 Test for vertical flame spread of verticallymounted bunched wire or cables. Test on gases evolved during combustión of material from cables. Part 1 Determination of the amount of halogens. Test on gases evolved during combustión of material from cables. Part 2 Determination of degree of acidity of gases volved during the combustión of material taken from electric cables by measuring pH and conductivity. Measurement of smoke density of cables burning under defined conditions. Part 1 Test apparatus. Measurement of smoke density of cables burning under defined conditions. Part 2 Test procedure and requirements.

A

IEC 60332-1

LA

D

IEC 60332-2

TR O

IEC 60332-3 IEC60754-1

O N

IEC60754-2

IEC61034-1

C

IEC61034-2

O

Tipos de cables según su aplicación

PI

A

Fuerza

N

20.2

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C

O

Control

Control

Multiconductores y monoconductores. Sus secciones normalmente son desde el calibre # 14 AWG hasta 1000 MCM. Multiconductores, de 3, 4, 5, 7, 9, 12, 19 y 27 conductores. Sus secciones normalmente son # 18 AWG a # 12 AWG Deben ser tipo TC (Tray Cable) cuando se instalan sobre escalerillas. Multiconductores de cobre blando sin estaño, cableados con aislamiento de XLP, armados y sin blindaje, aptos para temperaturas de servicio de 90ºC, norma de fabricación y ensayo ICEA 5-66-524, clase





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de aislamiento 600 V, con 3, 4, 5, 7, 9, 12, 19, ó 27 conductores. Código de colores según ICEA 5-1 9-81, método 1. Serán tipo TC (tray cable) cuando se instalen en escalerillas porta-conductores.

Cables de Fuerza - Media Tensión

Los cables de fuerza y sus pantallas (shielding) deberán ser dimensionados de forma tal que tengan capacidad para soportar un cortocircuito durante el tiempo máximo de interrupción y despeje del dispositivo de protección de cortocircuito, incluido el tiempo de operación del relé. Sobre el conductor, deberán tener a lo menos las siguientes capas: Capa de material semiconductor, extruído sobre el conductor. Capa aislante libre de halógenos y sulfuros. Capa de material semiconductor extruído sobre la capa aislante. Pantalla Electrostática, de cinta de cobre traslapada. Relleno para mantener la forma circular del cable. Dentro del material de relleno, se debe incluir tres (3) conductores para conexión a tierra. La sección total de estos tres conductores, debe ser igual como mínimo al 50% de la sección nominal de uno de los conductores principales de fase. Chaqueta interior de material libre de halógenos y de sulfuros. En caso de estar expuestos a eventuales daños mecánicos, o canalizados a través de un cable mensajero, los cables tendrán armadura consistente de dos (2) capas de doble cinta de acero galvanizado y traslapado. Chaqueta de material libre de halógenos y de sulfuros. Color según el nivel de tensión indicado en la Requisición correspondiente. Con retardo a la llama, aislamiento de polietileno reticulado (XLPE) con revestimiento de PVC, norma de fabricación e inspección ICEA Nr. S-66-524.

C

O

PI

A

N

O

C

O N

TR O

LA

General

D

20.3

Tipo PL TC.

A

Instrumentación





Clase 25 kV con nivel de aislamiento 100%, con sección mínima # 2 AWG.

Servicio en 13,8 kV


Servicio en 4,16 kV


Terminaciones

Con mufas terminales termocontraíbles o retráctiles con conos de alivio, en ambos extremos.

Temperaturas

Normal: 90°C Máxima sobrecarga emergencia: 130°C Máxima cortocircuito: 250°C.

Conexión de pantallas

La pantalla deberá conectarse a tierra en un solo punto, y deberá soportar las corrientes que circulan por ella debidas a un cortocircuito monofásico.

O N

TR O

LA

D

A

Servicio en 23 kV

Cables de fuerza de baja tensión

C

20.4

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Clase 600 V. Cobre trenzado clase B, aislamiento de polietileno reticulado (XLPE), tipo TC cuando sea instalado en escalerillas, resistente a la humedad y el calor, y deberán cumplir norma de fabricación e inspección de ICEA Nr S-64-524.

PI

A

N

O

Voltaje de Servicio

Normal: 90°C Máxima sobrecarga en emergencia: 130°C Máxima cortocircuito:250°C.

C

O

Temperaturas

La sección mínima es # 14 AWG

20.5

Cables para instalaciones de alumbrado

Tipos

Monoconductores y Multiconductores, de sección mínima # 14 AWG, tipo TC cuando se instala en escalerillas Tensión máxima de servicio: 600 V Temperatura máxima de servicio: 90° C.





Preferentemente # 14, # 12, # 10, # 8, # 6 AWG N° de hebras: Mínimo 7 hebras para calibres # 14, # 12 y # 10 AWG, y mínimo 19 hebras para calibres # 8 y # 6 AWG

Aislamiento

Termoplástico.

Terminales

Tipo compresión, de cilindro largo de cobre. Con capa de estaño o plateado.

Colores

Azul, negro, rojo (secuencia de fases 1-2-3), blanco (neutro), y verde (tierra).

LA

D

A

Calibres

TR O

20.6

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Cables para Mina Subterránea

O N

Características requeridas Los requisitos para los cables en Mina subterránea son:

C

O

PI

A

N

O

C

• Propiedades eléctricas, mecánicas, térmicas y ambientales en conformidad a las normas apropiadas. • Armados, con doble cinta de acero galvanizado y traslapadas. • Retardantes a la llama que satisfacen las normas sobre el tema. • Resistentes al fuego • Autoextiguible. • Resistente a la humedad. • Resistente al ozono. • Libres de halógenos y sulfuros. • Baja densidad de humo. • Baja toxicidad de gases de combustión. • Baja corrosividad de gases de combustión. Nota Los requisitos de baja densidad de humo, baja toxicidad y baja corrosividad de los gases de combustión excluyen a materiales comunes tales como: Cloruro de Polivinilo (PVC), Polietileno Clorosulfonado (Hypalon), Polychloroprene (Neoprene), Fluorocarbonos (Teflón), y a otros materiales de cables que contienen halógenos y





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 sulfuros.

•

TR O

•

Cables retardantes a la llama probados bajo configuración monopolar (IEC 332-2). Cables retardantes a la llama probados bajo configuración agrupada (IEC 332-3). Cables resistentes al fuego según norma IEC 331. Esta categoría la deben cumplir cables que deben seguir funcionando durante y después de un incendio durante un cierto tiempo. Se usarán en instalaciones de alta seguridad para alarmas y señales de sistemas contra incendios.

D

•

A

Los conductores eléctricos podrán tener una de las tres categorías según su resistencia creciente al fuego:

LA

Resistencia al fuego

Norma

Llama y propagación de fuego

IEC 60332-2 IEC 60332-1 IEC 60332-3

O

PI

A

Densidad de humo

IEC 60331

N

Resistencia al fuego

C

O

Toxicidad gases

ASTM E 662 (o ASTM F 814) IEC-1034-1&2

ATS 1000.001

Corrosividad de los gases

IEC 60754-2

Resistencia UV

IEC-68-2-5

Indice de temperatura de la cubierta

20.7

Requisito

C

Propiedad

O N

A continuación se indican las propiedades requeridas en la selección de cables respecto de seguridad contra fuego.

Cumplir Cumplir Cumplir

Cumplir DS < 250 en modo lama y no-llama Cumplir HF < 100 HCI < 150 HCN < 150 SO2 + H2S < 100 CO < 3500 NO + NO2 < 100 pH > 4 Conductividad < 100 μS/cm Sin decoloración No pegajoso

BS 2782, Parte 1

Pasar

Observaciones Aplica a todos los cables monopolares Aplica a todos los cables y monoconductores > 2 0.5mm Aplica a todos los cables y monoconductores con 2 diámetro exterior > 10mm Para cables con funciones especiales de seguridad (emergencia, alarmas, alumbrado, levante, etc.)

Para todos los cables Para todos los cables principales Valor medio en ppm de a lo menos 3 muestras dentro de 4 minutos bajo el modo de llama y nollama Los cables deben ser libres de halógenos y súlfuros (menos de 0.1% por peso) Procedimiento C 10 días, 40ºC FT > 260ºC, largo de quemado < 50mm

Cables para mina a rajo abierto Se usará preferentemente el tìpo SHD GC, con tierra y cable supervisor piloto de





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tierra. Aislación de caucho etileno propileno (EPDM), flexible.

A

Apantallado de cada fase constituido por un trenzado mixto de cable de cobre estañado y algodón sobre una cubierta de semiconductora.

Sellado de pasadas de cables

LA

20.8

D

Revestimiento final servicio extra pesado, de gran resistencia al arrastre, golpes, rasgaduras, intemperie, ozono, agentes químicos y fuego.

TR O

Deben conformar un pasa muro capaz de sellar contra el fuego, humo, gas, agua polvo. Deben ser aprobados bajos las normas: ISO 834, NT Fire 005, UL 1479 y 5/1990 y ASTM.

O N

Como referencia se usará preferentemente los siguientes dos tipos de sellado: − Fire Stop, de apariencia y consistencia similar a un vaciado de yeso.

O

C

− Roxtec, consistentes en módulos de goma ignífuga, de diámetro ajustable a un marco metálico. GENERADOR DE EMERGENCIA

21.1

General

C

A

O

PI

Altitud

N

21.0

Suministro

Diseñado, fabricado y probado para operar a la altitud especificada. Derrateado por altura sobre el nivel del mar en voltaje, corriente y potencia según las normas ANSI aplicables. Suministrado completo con todos sus componentes y materiales que se requieran para su instalación en el terreno.





21.2

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Alternador Aislamiento

Clase F y sus valores nominales deberán basarse en la Clase de elevación de temperatura B.

D

A

Capaz de entregar su corriente nominal a tensión nominal a la altitud especificada. Capaz de soportar una sobrecarga de 10 % durante 2 horas en un período de 24 horas.

LA

Capacidad

TR O

Adecuado para alimentar una carga no sinusoidal con distorsión armónica. Con control local de regulación automática de velocidad y voltaje en el rango de +/- 3 % .

Panel de control

Con un panel local de distribución con:

O N

Control

C

• 1 Interruptor de caja moldeada. • 1 Vóltmetro. • 1 Ampérmetro.

Motor Diesel

C

O

PI

Motor

A

21.3

N

O

Los instrumentos indicadores deben tener una precisión de 1 % y deben ir montados en una parte visible del frente del equipo.

El control del motor

Motor Diesel adecuado para partida con baja temperatura ambiental y operación a 1500 rpm. El panel de instrumentos debe tener todos los dispositivos necesarios para el control y protección del motor, incluyendo un horómetro y un anunciador de alarmas. Debe incluir un motor de arranque, una batería de 12 o 24V y un cargador de batería alimentado desde la red auxiliar de 220V-1Fase-50Hz.





Cabina

El Grupo Diesel deberá ser montado en una cubierta insonorizada adecuada para operar bajo un cobertizo que lo protegerá de la lluvia y de la nieve.

Estanque de Combustible

A

21.4

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Con capacidad para 12 horas de funcionamiento, con todos los dispositivos necesarios para la carga y monitoreo del combustible.

Insonorizada para contener y operar los siguientes equipos: • • • • • • • •

Grupo motor generador propiamente tal. Motor eléctrico de partida. Silenciador de escapes. Radiador de calor. Batería. Cargador de Batería. Panel de Control del generador y del motor. Panel de Distribución.

Operación

O

21.6

PI

A

N

O

Cubierta

O N

Cubierta

C

21.5

Estanque de combustible. Bomba de transferencia. Soportes. Indicador de nivel. Tapa y venteo.

TR O

• • • • •

LA

D

Estanque

C

Operación

22.0

Condiciones ambientales • • • •

Altura sobre el nivel del mar: 1916 metros. Temperatura ambiente: 9 ºC a 28 ºC Humedad: 40 % a 90 %. Ambiente altamente corrosivo con neblina ácida

SALAS ELÉCTRICAS DE ALBAÑILERIA ARMADA





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Ubicación

Cerca de los centros de las cargas para reducir las longitudes de los alimentadores.

Tipo de Sala:

En albañilería armada y/o hormigón armado.

D

A

Las paredes deben constituir una barrera contra el fuego de a lo menos 2 horas de duración. Las puertas y ventanas deben ser de material incombustible. Dos puertas, ubicadas en los extremos de sus lados de mayor longitud.

Hermeticidad

Las puertas deben poseer cierre hermético, con apertura mediante barra antipánico.

TR O

LA

Accesos

C

Tipo Split. Recirculación y enfriamiento del aire ambiente de la Sala. Tamaño: Modular, en módulos de 60.000 o 80.000 BTU/h. Su sistema de control debe estar Interconectado con el sistema de detección de incendio para proceder con su detención ante emergencias.

PI

A

N

O

Sistema Acondicionador de aire

O N

El acceso principal deberá tener dos puertas con cierre hermético y un espacio entre ellas que permita entrar o salir de la sala sin que las dos puertas tengan que estar abiertas simultáneamente.

C

O

Presurización:

Equipos a instalar

Regulación: La temperatura interior deberá mantenerse dentro del rango de +5°C hasta +28°C. En las áreas que el proyecto defina como de polvo excesivo en el ambiente, se deberá considerar la presurización de la sala, con aire limpio. Switchgears de media y baja tensión. Centros de control de motores de media y baja tensión. Variadores de frecuencia de media y baja tensión. Transformadores de alumbrado. Transformadores de servicios auxiliares. Paneles de distribución de alimentación para fuerza,





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LA

SALAS ELÉCTRICAS PREFABRICADAS

D

Sobre el piso: 1.000 kg/m2 Sobre el techo: 300 kg/m2.

Cargas mecánicas

Ubicación

Cerca de los centros de las cargas para reducir las longitudes de los alimentadores.

Tipo de Sala:

Tipo contenedor.

TR O

23.0

A

alumbrado y control. Paneles de entradas/salidas de sistemas de control. Paneles de control y comunicación. Equipos del sistema acondicionador y presurizador del aire ambiente de la sala.

C

O N

Todas las partes estructurales, cubiertas, puertas y ventanas deben ser de material incombustible, con una resistencia al fuego durante a lo menos 2 horas de duración. Dos puertas, ubicadas en los extremos de sus lados de mayor longitud.

O

Accesos

O

PI

A

N

Hermeticidad

Las puertas deben poseer cierre hermético, con apertura mediante barra antipánico. En los casos de ambiente con mucho polvo en suspensión el acceso principal deberá tener dos puertas con cierre hermético y un espacio entre ellas que permita entrar o salir de la sala sin que las dos puertas tengan que estar abiertas simultáneamente.

C

Sellos pasadas de cables Las pasadas de cables serán selladas, herméticas, no higroscópicas, e ignífugas. Deben conformar un pasamuro capaz de sellar contra el fuego, humo, gas, agua y polvo. Como mínimo los sellados deben ser probados bajo las normas ISO 834, NT FIRE 005, UL 1479, DIN N4102/9 y 5/1990, ASTM u otras equivalentes.





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Se emplearán sistemas de sellado típicos, similares a Roxtec o Firestop.

A

Sistema Acondic. de Aire Tipo Split.

D

Recirculación y enfriamiento del aire ambiente de la sala.

TR O

LA

Su sistema de control debe estar Interconectado con el sistema de detección de incendio para proceder con su detención ante emergencias. Tamaño: Modular, en módulos de 60.000 o 80.000 BTU/h.

O N

Regulación: La temperatura interior deberá mantenerse dentro del rango de +5°C hasta +28°C. En las áreas que el proyecto defina como con polvo excesivo en el ambiente, se deberá considerar la presurización de la sala, con aire limpio.

Equipos a instalar

Switchgears de media y baja tensión. Centros de control de motores de media y baja tensión. Variadores de frecuencia de media y baja tensión. Transformadores de alumbrado. Transformadores de servicios auxiliares. Paneles de distribución de alimentación para fuerza, alumbrado y control. Paneles de entradas/salidas de sistemas de control. Paneles de control y comunicación. Equipos del sistema acondicionador y presurizador del aire ambiente de la sala.

C

O

PI

A

N

O

C

Presurización

Cargas mecánicas

Sobre el piso: 1.000 kg/m2 Sobre el techo: 300 kg/m2.

Montaje

Las salas prefabricadas normalmente de montan sobre pilotes de 400x400mm y altura de 1,8 m típica. Las condiciones de sismicidad tanto de la Sala





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En conformidad con: • • •

C

•

IEEE N° 80-2000 Guide for Safety in Substation Grounding. IEEE 142 - 2000 Recommended Practice for Grounding of Industrial and Comercial Power Systems. IEEE 81 – 2000 Recommended Guide for Measuring Ground Resistance and Potencial Gradients in the Earth. NEC – 2005.

TR O

Diseño

LA

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

O N

24.0

D

A

Eléctrica Prefabricada como de las estructuras de hormigón armado que la soportará están sujetas a lo que se indique en las especificaciones sísmicas de las Condiciones de Sitio de cada Proyecto y a las consideraciones y criterios de los especialistas civilesestructurales.

O

PI

A

N

O

Mallas de Tierra locales en las diferentes áreas de la planta, construidas con conductores de cobre desnudo clase B, 37 hebras, calibres # 4/0 AWG para el contorno; calibres # 4/0 AWG ó # 2/0 AWG para el reticulado de la malla, y # 2/0 AWG para los chicotes de conexión a tierra.

C

Conexiones

Todas las cubiertas metálicas de los equipos eléctricos deben ser conectadas directamente a sistema de puesta. Las conexiones bajo tierra deberán ser efectuadas con soldaduras de tipo exotérmica.

SS/EE y Salas Eléctricas Tendrán su propia malla de tierra de puesta a tierra. Estas estarán interconectadas, según se requiera, para mantener potenciales de paso y de contacto dentro de los límites aceptables.

Para instrumentación

Todas las conexiones de las tomas de tierra de los





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A

sistemas de instrumentación y control deben ser concentradas en una barra de tierra que a su vez debe ser conectada a un solo punto de la malla de tierra general de la Planta mediante un cable de cobre aislado, color verde, de sección típica # 2/0 AWG.

LA

D

Se debe procurar en lo posible que el punto de conexión a la malla de tierra general esté alejado de los puntos en que se conectan a la malla de tierra los equipos eléctricos.

TR O

Por otro lado, la cubierta metálica de protección de los equipos de instrumentación y control se deben conectar a tierra como cualquier equipo eléctrico. Los conductores de la malla, se colocarán en el relleno de las fundaciones a 0.5 m de éstas y 0.6 m bajo el piso terminado, incluso en zona de caminos.

O N

Instalación

C

Las partes estructurales metálicas del perímetro de cada edificio deberán ser conectadas también a esta malla de puesta a tierra.

N

O

Las conexiones entre mallas deberán ejecutarse en una cámara de inspección de modo de facilitar las mediciones parciales.

PI

A

Interconexión de mallas

Deberán interconectarse a través de 2 cables de Cu calibre #4/0 AWG incluidos en bancos de ductos y líneas de distribución. En lo posible estos cables deben ser instalados separadamente.

C

O

Escalerillas porta-cables Deberán llevar adosado a lo largo de todo su recorrido, un conductor de cobre cableado de 19 hebras # 2/0 AWG desnudo, sujeto a la parte lateral externa de las escalerillas mediante prensas apernadas. Este conductor debe ser conectado a la malla de tierra en sus dos extremos. Canaletas de hormigón

Se procederá en forma similar a con las escalerillas, pero usando un cable # 4/0 AWG.





Transformadores de poder, generadores de poder, CCMs y motores de potencia sobre 250 HP, se conectarán a la malla de tierra mediante dos chicotes de sección # 2/0 AWG.

A

Conexión a tierra

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LA

D

Motores de potencia >50 HP y ≤ 250 HP, Paneles de Distribución y Enchufes de Soldadoras, se conectarán a la malla de tierra mediante un chicote de sección # 2 AWG.

O N

TR O

Motores de 50 HP o menos Para cada motor la tierra será llevada por un cuarto conductor del cable alimentador del motor. Este conductor, se deberá conectar en forma individual a la barra de tierra del Switchgear, Centro de Control de Motores ó Panel de Distribución, según corresponda.

C

O

PI

A

Diseño

O

PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS Y TRANSITORIOS

N

25.0

Los conductores de puesta a tierra con aislamiento color verde con franjas amarillas, ò color verde.

C

Identificación

Se deberá instalar pararrayos en los puntos en que una línea aérea cambia a cable subterráneo, ó donde un equipo eléctrico se conecta a una línea aérea. La protección contra descargas atmosféricas en edificios y estanques debe ser de acuerdo con lo establecido en las normas: • • • •

Supresores de transientes

ANSI/NFPA 78. Lighting Protection Code. ANSI/NFPA 70. National Electric Code. ANSI/IEEE 142. IEEE Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. Consultants Handbook. Recommendation for the Protection of the Structures Against Lightning. FURSE Se

deberá


proveer

supresores

de




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transientes en todos los motores de media tensión, que sean accionados desde partidores que usen contactores al vacío.

D

A

Estos supresores consistirán en pararrayos y condensadores instalados en la caja de conexiones del motor, o en una caja lo más cercana posible al motor. Todos los edificios en acero y estructuras deberán ser conectadas sólidamente a la malla de tierra principal de la planta.

CANALIZACIONES

26.1

Escalerillas portaconductores

O N

26.0

TR O

LA

Puesta a tierra

Escalerillas porta-conductores, con canalizar cables de fuerza y control.

tapa,

para

Instalación

En Salas Eléctricas y en áreas de proceso donde las condiciones lo permitan.

Escalerilla común

Utilizar separadores de cables para fuerza y control.

N

O

C

Diseño

A

Escalerillas independientes Según recomendaciones de IEEE 518 y los requerimientos del NEC

C

O

PI

Materiales

Acero Para trabajo pesado, después de fabricadas. FRP En áreas corrosivas.

galvanizadas

en

caliente

Eclisas

Serán de acero para escalerillas o bandejas de acero, y de acero inoxidable en el caso de las escalerillas de FRP.

Fabricación

En tramos de 3 m. de longitud, con laterales de 100 mm., palillos ranurados 1.5 mm de espesor, soldados a una distancia de 15 cm.





La cantidad de cables que se instalen en las escalerillas estará en estricta conformidad con el NEC.

Cables de señales

Para los cables de señales débiles se deberá preferir las bandejas de acero galvanizado con paredes llenas y con tapas del mismo material.

A

Llenado

D

corrosivo,

se

LA

En instalaciones con ambiente emplearán bandejas de FRP o PVC. 26.2

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Conduits

Conduits para canalizaciones de cables, de fuerza, control y alumbrado para uso general, expuesto a la vista, serán de acero galvanizado en caliente.

TR O

Diseño

O N

En bancos de ductos ó circuitos de alumbrado embutidos, los ductos serán de PVC Schedule 40.

C

Se usará Schedule 80 en losas armadas ó en áreas corrosivas a la intemperie, y en circuitos de alumbrado, fuerza o control.

N

Longitud de conduits

O

Diseño en áreas corrosivas Se utilizarán conduits de acero recubierto con PVC.

PI

A

Diámetros mínimos

O

Diámetros estandarizados

Todos los conduits serán de 3 m. Los conduits de 3” de diámetro y superiores, serán de 6 m de longitud.

Instalaciones dedicadas sobre y bajo tierra serán de 25 mm para PVC, ó ¾” para acero. En instalaciones subterráneas o bancos de ductos: 50 mm. ¾”,1”,11/2”, 2”, 3”, 4” y 6”. ANSI C80.1 para conduits de acero.

Cantidad de cables

Debe cumplir con lo establecido en el NEC.

Ductos separados

Para cables de fuerza, control y comunicaciones.

Areas peligrosas

Conduit de acero con protección a base de pintura anticorrosivo. En áreas clasificadas como explosivas, cada conduit se llenará con pasta “compound”. Los

C

Norma de fabricación





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 conduits flexibles serán a prueba de explosión.

Fittings de expansión

En cruce de edificios, ó juntas de expansión en fundaciones.

Conexión a motores

Con ductos metálicos flexibles, chaqueta de PVC, tipo UA.

Conduits a la vista

Incluir cajas de paso metálicas. Cada tramo no deberá exceder de 20 m. con un máximo de 2 curvas de 90°, ó 180° totales acumulados en curvas. En áreas corrosivas, se usarán cajas de paso de PVC.

con

26.3

TR O

LA

D

A

estancos,

Bancos de ductos

Los ductos podrán ser cañerías de acero galvanizado de pared gruesa, según ANSI C80.1, o de PVC schelude 40 o 80.

O N

Diseño

C

El banco de ductos podrá ser embebido o no en concreto.

N

O

Los bancos de ductos deben ser embebidos en concreto con armadura en los cruces de camino y las áreas con tráfico de vehículos.

A

Calidad de los ductos

PI

Pendiente de los ductos

C

O

Reserva

Los ductos serán cañerías de acero galvanizado tipo ANSI C.80.1 ó PVC Schedule 40. Tendrán una pendiente mínima de 0.25% entre cámaras del banco. Deberán incluir una provisión de ductos de reserva de 25% mínimo.

Profundidad del Banco

La cara superior del banco de ductos debe quedar como mínimo 450 mm bajo el nivel de piso terminado. En los cruces de caminos esta distancia debe ser 600 mm.

Cámaras de acceso

Si están ubicadas en línea recta la distancia entre ellas podrá ser como máximo 120 metros. La cara superior del banco de ductos debe quedar como mínimo 450





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mm bajo el nivel de piso terminado. En los cruces de caminos esta distancia debe ser 600 mm.

D

A

La distancia entre cámaras podrá como máximo 90 metros si entre ellas hay hasta 2 curvas con desviaciones no superiores a 60 grados respecto de la línea recta.

TR O

LA

Ductos de PVC enterrados En los bancos de ductos sin protección de hormigón pobre los conduits deberán estar dispuestos sobre una capa de arena limpia y cubiertos con el mismo material hasta 150 mm sobre su nivel superior.

Deberá ser relleno con material fino compactado. La profundidad mínima será de 150 mm.

C

Ducto rígido enterrado

O N

Finalmente sobre su nivel superior se colocará una capa de hormigón pobre coloreado color rojo, como medida de protección mecánica. La profundidad mínima será de 500 mm.

INSTALACIÓN DE ALUMBRADO

27.1

Niveles de alumbrado

C

O

PI

A

Diseño

N

O

27.0

La iluminación deberá ser diseñada esencialmente libre de sombras y con distribución uniforme. Los contrastes en los niveles de iluminación deberán limitarse a razones de 4:1 en áreas interiores y 6:1 en exteriores (alumbrado de calles). Deberá evitarse el efecto estroboscópico sobre motores y otros equipos rotatorios. EI sistema de alumbrado deberá proyectarse en 380/220 volts, tres fases, neutro y tierra.

Niveles de iluminación

Los sistemas de iluminación, deberán ser diseñados para proveer los siguientes niveles de iluminación, sobre un plano ubicado a 0.76 m sobre el nivel de piso, sin perjuicio de los requerimientos especiales que pudieran existir en algunas áreas de proceso.

Áreas y niveles (en Lux)

Áreas de Operación, interior


: 400 Fecha Impresión 04/04/2008


CODELCO CHILE

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: 400 : 500 : 200 : 200 : 200 : 500 : 500 : 1000 : 500 : 500 : 200 : 200 : 50 : 20

TR O

LA

D

Áreas Operación, Exterior Áreas de Operación, Exteriores puntuales Áreas de Operación, Bajo Plataformas Área de Estanques SX Escaleras Sala de Equipo Eléctrico y Control Salas de Máquinas Laboratorios Oficinas Talleres Salas de Cambio Bodegas Patios Caminos

A


los

O N

Las Áreas no indicadas deberán cumplir estándares de Ilumination Engineers Society.

EI comando de alumbrado se hará directamente por medio de los interruptores del tablero de distribución de alumbrado, excepto en oficinas, talleres y salas de equipo eléctrico, donde se utilizaran interruptores de pared.

C

Comando

N

O

En las salas de control se proveerán controles para el ajuste del nivel del alumbrado.

O

PI

A

Control

C

Carga máxima

EI control de alumbrado exterior se hará mediante celda fotoeléctrica o temporizador, centralizado y con operación automática y manual, la cual accionará un contactor mediante un circuito de control en el panel de alumbrado correspondiente. Los circuitos de alumbrado se cargarán como máximo hasta el 80% de la capacidad permanente de los conductores e interruptores, con un máximo de 4 kW por circuito.

Regulación de tensión

La caída de voltaje en los circuitos de alumbrado será 3% máximo, calculado desde el tablero hasta el punto más alejado del circuito respectivo.

Ahorro de energía

La disposición de alumbrado y circuitos, se diseñará





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de manera de poder reducir el nivel de alumbrado durante periodos de baja actividad. Equipos de iluminación En las áreas donde se efectúen labores se emplearán lámparas de haluro metálico y/o de sodio de alta presión.

Alumbrado exterior

Las lámparas para alumbrado exterior serán tipo calle con lámpara de vapor de sodio de alta presión, con deflector para impedir la contaminación lumínica del cielo, cumpliendo con la regulación chilena DS Nº 686/98.

Salas de control

Se instalarán equipos fluorescentes, de 2 x 40 W ó 4 x 40 W, 220 V, tipo partida rápida, industrial, complementados con unidades de alumbrado de emergencia. Estas últimas unidades, estarán equipadas con lámparas, batería, cargador y relé automático de transferencia y se conectarán al sistema de alumbrado normal operando automáticamente en caso de caída de tensión.

Áreas de proceso

Deberán contar con equipos autónomos para emergencia del tipo indicado, según se requiera.

TR O

LA

D

A

Tipos de lámparas

N

O

C

O N

27.2

O

PI

A

Áreas exteriores

C

Factor de Potencia

Tipo de reactancias

Subestaciones, Patios, caminos. Sodio Alta Presión. Oficinas, Salas de Control, Salas de Mantención. Fluorescente Color “Coold White”. Todos los artefactos de iluminación deberán estar provistos de reactancias (“ballasts”) de alta eficiencia, con factor de potencia compensado a no menos de 0.95. En oficinas y salas de control se utilizarán reactancias de bajo ruido, del tipo potencia constante. Las reactancias deberán ser capaces de mantener la lámpara encendida aún cuando la tensión de alimentación pueda disminuir en 30 %.





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D

Tableros de alumbrado Diseño

Los tableros de alumbrado serán construidos con protección Nema 4 ó Nema 4X (áreas corrosivas). Los interruptores serán para servicio pesado, caja moldeada, unipolares, con una capacidad de interrupción de 10 kA mínimo. La distribución interna será por medio de barras verticales, con interruptores termo-magnéticos apernados a ellas directamente. La placa frontal del tablero será abisagrada, para obtener acceso fácil al alambrado interno, y la tapa será abisagrada y provista de cerradura.

Cargas de alumbrado

Los consumos de alumbrado de las áreas del proyecto se tomaran de tableros generales alimentados en 380/220V.

C

O N

TR O

LA

27.3

A

Las reactancias para lámparas de sodio de alta presión para alumbrado exterior, deberán ser capaces de encender y operar la lámpara bajo cualquier condición atmosférica.

O

ENCHUFE DE FUERZA

N

28.0

C

O

PI

Ubicación

A

Diseño

Protección

Los enchufes deberán ser para la tensión nominal de fuerza en Baja Tensión. Los enchufes de fuerza y para uso de soldadoras, deberán ser ubicados en lugares adecuados para energizar máquinas portátiles, soldadoras y equipos similares. Cada uno de ellos servirá un área de 50 m de radio. No deberán ser instalados en áreas clasificadas de riesgo. Todos los enchufes deberán ser instalados en cajas con protección Nema 4 o NEMA 4X en áreas con ambiente corrosivo.





29.0

BATERIA CARGADOR Y UPS

29.1

Baterías y cargadores Las baterías y los cargadores redundantes asociados deberán ser de 125 VDC, para el control de interruptores del switchgear y subestaciones principales de 23 kV y para el sistema de detección y alarma de incendio.

LA

D

A

Diseño

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TR O

EI banco de baterías de 125 V deberá ser dimensionado para 24 horas de operación después de una caída de servicio, con pérdida de tensión máxima de 10 %. Deberán ser de plomo con electrolito gel, selladas, libres de mantenimiento.

O N

Baterías

Cada banco de baterías, deberá ser cargado desde un cargador trifásico de estado sólido dedicado con rectificador trifásico tipo puente, de onda completa, con capacidad para alimentar las cargas de CC durante el proceso de carga en 8 horas. Su funcionamiento debe ser supervisado por el sistema de control de la planta.

C

O

PI

A

N

O

Cargador de baterías

C

Las baterías deberán ser instaladas en recintos adecuados ó gabinetes de construcción no-corrosiva y no-inflamable.

EI cargador deberá incluir controles automáticos de tensión y corriente. De igual forma, deberá incluir filtros de armónicos, para eliminar la inyección de armónicos a la red.

Ecualización

EI modo “ecualización” deberá ser puesto manual ó automáticamente después de una caída de servicio de CA de más de 10 minutos.

Protecciones

Los sistemas de CC deberán ser aislados de tierra e incluirán protección de sobre tensión y alarmas por falla a tierra y por baja tensión debido a perdida de carga. La protección de sobre corriente será por medio





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de interruptores tipo caja moldeada y fusibles limitadores en los diferentes circuitos. Alimentación de instrumentos y PLC / DCS Los sistemas de UPS (baterías e inversor) deberán tener un transformador de aislamiento en la salida (“stand-by”), que bajo condiciones de falla de la UPS, quedará disponible de inmediato por medio de un switch de transferencia de tipo estático. Adicionalmente, se deberá proveer un switch de transferencia manual tipo “make-before-break” para mantenimiento de la UPS ó del switch de estado sólido. Su funcionamiento debe ser supervisado por el sistema de control de la planta.

Alimentación de fuerza

La alimentación de fuerza para circuitos de instrumentación / PLC / DCS en las Salas de Control y Salas Eléctricas, será suministrada desde fuentes de poder sin interrupción (UPS) dedicadas.

Alimentación por UPS’s

Cada módulo eléctrico (E-house) estará provisto de una unidad UPS monofásico de 120 VAC que suministre energía al control del interruptor de 23 kV en cada subestación, para alarma de incendio y para indicaciones de status remotos a través de PLC’s. La capacidad de la UPS deberá ser apropiada para suministrar energía por 30 minutos a plena carga nominal en el caso de pérdida de la energía normal.

A

Diseño

PANEL DE CONTROL

O

30.0

PI

A

N

O

C

O N

TR O

LA

D

29.2

C

Diseño

Protección

Los gabinetes ó cajas de paneles de control, a instalar en salas eléctricas o módulos metálicos prefabricados, deberán ser con protección Nema 4. Los dispositivos interiores deberán ser alambrados a regletas de terminales. Las regletas deberán disponer de un 40% adicional de bornes, para modificaciones y/o ampliaciones. Los paneles de control instalados en las áreas de proceso de la planta, deberán ser fabricados con





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protección Nema 4. En donde existe presencia de corrosión, los paneles deberán ser fabricados con protección Nema 4X (acero inoxidable, policarbonato o fibra de vidrio).

A

Todos los elementos internos que deban conectarse a dispositivos externos deberán alambrarse a regletas terminales en el interior del panel, con identificación permanente.

LA

D

Alambrado a regletas

TR O

Cerca de gabinetes de entrada–salida (I/O). 31.0

BOTONERAS Y OTROS DISPOSITIVOS DE CONTROL

31.1

Botoneras

En general, cada motor eléctrico, deberá tener una botonera local partir (jog) – parar, y parada de emergencia (con botonera tipo hongo color rojo), para operación en 120 VAC ó 24 VDC (sólo motores con VFD o partida suave), tipo trabajo pesado, con dispositivo de bloqueo en posición “Detenido” (Off) embutidos y con adecuada protección que impida su operación accidental.

A

Protección

N

O

C

O N

Diseño

O

PI

Botonera local

C

Condiciones anormales

La botonera tendrá caja tipo NEMA 4, o NEMA 4X para instalación en áreas corrosivas. Se ubicará cerca del motor, en un lugar accesible para el operador y con visión completa del motor controlado. Toda condición anormal en el sistema de distribución de potencia, deberá ser anunciada en el Sistema de Supervisión y Adquisición de Datos, en la Sala de Control correspondiente. Si se ha previsto un anunciador local, éste debe incluir alarma audible y silenciador, toma de conocimiento, rearme y botoneras de prueba. Equipos accionados eléctricamente deberán tener un





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D

A

panel o estación de botoneras ubicado localmente. Las botoneras para un grupo de motores podrán ser instaladas en un panel común. Cuando los motores operan en grupo en una línea de flujo y una parte del equipo es dependiente de los otros, estos deberán estar enclavados en la lógica de control de ellos en la dirección del flujo.

Bocinas de advertencia

Las bocinas serán del tipo resonante, para operación a 120 VAC y deberán funcionar complementadas con balizas estroboscópicas ó lámparas giratorias. Las balizas se instalarán cada 120 m. en correas de longitud mayor a 120 m.

A

N

O

Diseño

O N

31.2

Los interruptores selectores, si se requieren, deberán ser del tipo trabajo pesado, estancos, en caja tipo Nema 4 para instalación interior ó en áreas polvorientas, y Nema 4X para instalación en áreas corrosivas. Cuando se instalen a la intemperie, deberán estar contenidos en la misma caja ó panel local del equipo a servir.

C

Interruptores Selectores

TR O

LA

Botoneras de Emergencia Las botoneras de emergencia serán iguales que las botoneras normales, excepto que el botón rojo de Parar será del tipo hongo, con retención y giro para liberación.

O

PI

Cinta transportadora

C

Puentes Grúa

31.3

Deberá contar con bocinas locales para advertir al personal de la partida del equipo. EI período de advertencia deberá ser ajustable. Se instalará también una bocina, para advertir al personal el desplazamiento del puente grúa, tanto en la partida como en el desplazamiento mismo.

Partidores de motor manuales Diseño

Los partidores manuales de motores pequeños (1/3 HP y menores) deberán ser de switch de accionamiento de dos polos con relé de sobrecarga.





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La caja deberá tener protección NEMA 4 para equipos en áreas exteriores abiertas de proceso y Nema 12 para instalación interior (sala eléctrica).

Zonas de ubicación

Dentro de lo posible estos partidores no se instalarán en áreas corrosivas. Si fuere necesario, se instalarán en cajas con protección NEMA 4X

Interruptores de seguridad

LA

31.4

Los interruptores desconectadotes de seguridad deberán ser tipo trabajo pesado, contar con contactos auxiliares (NC y NA) y con provisión para instalación de candados de bloqueo.

TR O

Diseño

31.5

D

A

Protección

Lámparas piloto

Las lámparas piloto de indicación de estado de funcionamiento de motores, calefactores, estados de equipos, deberán cumplir con el siguiente código de colores:

C

O N

Colores

C

O

PI

A

N

O

Rojo Equipo detenido, listo para partir, desconectado, Interruptor abierto. Verde Equipo funcionando, conectado, Interruptor Cerrado. Ámbar Status Intermedio, pendiente, automático, tierra, falla, operado por sobrecarga. Blanco Interlock (86) Nota. En El Teniente, Andina y Radomiro Tomic, se usa un código de colores diferente. En estos casos se recomienda proceder en consulta con Mantenimiento Eléctrico de Planta.





32.0

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CINTAS CALEFACTORAS La alimentación de las cintas calefactoras destinadas a calefaccionar cañerías de instrumentación e instrumentos se hará en 120 V.

D

A

La alimentación de las cintas calefactoras destinada a calefaccionar cañerías de proceso de longitud hasta 100 metros, se hará en 220 V fase-neutro.

LA

La alimentación de las cintas calefactoras destinada a calefaccionar cañerías de proceso de longitud mayor que 100 metros se hará en 400 V fase-fase.

PLACAS DE IDENTIFICACION

O N

33.0

TR O

En los casos en que la cinta calefactora quede expuesta a golpes y/o que por la seguridad de las personas así se requiera, se usará cinta con cubierta de protección de malla de acero.

Todos los equipos eléctricos, incluido paneles y cajas deberán llevar una placa de identificación de plástico blanco grabado con letras negras, con su “TAG” y descripción abreviada en un lugar de la puerta ó cubierta, que tenga buena visibilidad.

C

O

PI

A

N

O

C

Diseño




CODELCO CHILE

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ANEXO 1

TR O

LA

D

A


O N

CORRECCIÓN POR ALTITUD

Contenido:

Efecto de la altitud en la capacidad aislante del aire

2.0

Corrección por altitud en media tensión

3.0

Corrección por altitud en baja tensión

4.0

Corrección por altitud en motores

C

O

PI

A

N

O

C

1.0





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 ANEXO 1

CORRECCIÓN POR ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR EFECTO DE LA ALTITUD EN LA CAPACIDAD AISLANTE DEL AIRE

1.1

Características aislantes del aire atmosférico

1.1.1

General

LA

D

A

1.0

TR O

El aire atmosférico es un medio aislante gaseoso que para un conjunto dado de condiciones de pureza, densidad, temperatura y humedad tiene una rigidez dieléctrica y una constante dieléctrica que están en una cierta proporción respecto de la rigidez y constante dieléctrica de los materiales aislantes sólidos y líquidos normalmente usado en la industria eléctrica.

O N

En la formación de los electrones que inician las descargas en un medio gaseoso, el concepto de trayectoria libre tiene una importancia relevante.

O

C

La trayectoria libre de un electrón puede ser pensada como una distancia promedio que los electrones pueden recorrer entre sus colisiones. Frente a una disminución de la densidad del aire, los electrones tendrán una mayor trayectoria libre y de esta manera podrán alcanzar mayores energías cinéticas entre sus colisiones, con lo cual pueden ser más eficaces para iniciar procesos de descargas en gases, disminuyendo su capacidad aislante.

A

N

Es interesante saber que en contra de lo que indica el sentido común, la incorporación de vapor de agua hace disminuir la densidad del aire, porque la masa molecular del agua es 18, mientras la masa molecular del aire que es desplazado por el vapor que se incorpora es 29.

Propiedades del aire

C

1.1.2

O

PI

La presión y la densidad del aire disminuyen con la altura respecto del mar (altitud) siguiendo una ley de una forma aproximada a Poe-aH, que entre el nivel del mar y una altitud de 6000 m puede aproximarse a una recta promedio Po – bH. Por esto el deterioro que experimenta la propiedad aislante del aire aumenta en forma aproximadamente lineal con la altitud.

•

Composición típica: -

78 % de Nitrógeno (N). 21 % de Oxígeno (O). 0,95 % de gases inertes, Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr), Xenón (Xe) y Radón (Rn). 0,05 % CO2





-

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Trazas de Hidrógeno (H).

Presión promedio a nivel del mar y 15 °C: 101,325 kPa (1 Atmósfera, 760 mm Hg).

•

Densidad promedio a nivel del mar y 15 °C: 1,295 Kg/m3.

•

Presión a nivel del mar más baja medida (sin tormenta): 87 kPA (870 milibares).

•

Presión a nivel del mar más alta medida: 108,6 kPA (1086 milibares).

•

Seco, sin contaminantes, a una presión de 1 atmósfera, el aire tiene una rigidez dieléctrica de aprox. 20 KV/cm.

•

Seco, sin contaminantes, a una presión de 10 atmósfera, el aire tiene una rigidez dieléctrica de aprox. 96 KV/cm (y sigue subiendo si aumenta la presión).

•

El Nitrógeno que es aprox. el 80 % del aire, a una presión de 1 atmósfera tiene una rigidez dieléctrica de aprox. 20 KV/cm, y a 9 atmósferas alcanza su rigidez dieléctrica máxima de 64 kV/cm, bastante menor que los 90 kV que puede alcanzar el aire a esta misma presión.

O N

TR O

LA

D

A

•

Corrección por altitud

1.2.1

Deterioro de la propiedad aislante del aire con la altura

C

1.2

N

O

Cuando en un equipo eléctrico interactúan aislantes sólidos con el aire, es el aire ambiente quien define la propiedad aislante de un equipo eléctrico, porque por tener una menor constante dieléctrica el campo eléctrico es mayor en el espacio ocupado por el aire, y porque la rigidez del aire es menor que la del aislante sólido.

PI

A

Para compensar el deterioro de la capacidad aislante del aire con la altura, no queda otra solución que disminuir la intensidad del campo eléctrico entre las partes energizadas expuestas al aire, mediante:

C

O

i) El aumento de las distancias entre sus partes energizadas. ii) El aumento del radio de curvatura de las aristas de las partes metálicas que están expuestas al campo eléctrico.

Sin embargo, no es posible aumentar las distancias en un equipo eléctrico que ya está construido, por lo que solamente queda la solución de “pasarse al siguiente equipo de la misma serie” el cual tendrá distancias más grandes, porque ha sido diseñado para un voltaje mayor. De esta manera es muy fácil aumentar las distancias, pero hay que pagar la diferencia entre el precio del equipo que sirve para operar a la altitud ≤ 1000m y el precio del equipo que puede operar a la altitud H “por ser más grande”.





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El procedimiento que permite decidir a que modelo de la serie estándar hay que cambiarse para compensar el deterioro de la capacidad aislante del aire con la altitud, se llama “Corrección por Altitud”.

En la penúltima página del presente anexo se muestra un gráfico con:

LA

-

Conjunto de curvas que grafican los factores de derrateo por voltaje de Media Tensión, en función de la altitud. Curva presión del aire en función de la altitud. Curva densidad del aire en función de la altitud.

TR O

-

A

Factor de derrateo en función de la altitud

D

1.2.2

En la última página del presente anexo se muestra un gráfico con: - Conjunto de curvas que grafican los factores de derrateo en voltaje de Baja Tensión, en función de la altitud. - Conjunto de las curvas de derrateo en corriente, en función de la altitud. Procedimiento de corrección por altitud

O N

1.2.3

C

A continuación se expone una aplicación de la corrección por altitud al caso de un equipo de maniobra de maniobra de Media Tensión.

O

Paso 1 Se preselecciona el equipo que correspondería usar si la altitud fuera ≤ 1000 m.

N

Paso 2 En la Tabla 8 de la Norma ANSI C37.2.2 se obtiene el valor del factor de derrateo correspondiente a la altitud H.

O

PI

A

Paso 3 El BIL del equipo que ha sido preseleccionado se divide por el factor de derrateo correspondiente a la altitud H por, con lo cual se obtiene el BIL que debería tener el equipo preseleccionado para poder operar en forma segura a la altitud H:

C

Paso 4 El equipo preseleccionado será el correcto si su BIL igual o mayor que el valor calculado en el paso 3, si no es así se pasa al siguiente modelo de la serie estándar de equipos. Sin embargo, la aplicación de esta regla “tal como es” se da lugar a excesos y aumentos de costo. Para evitar excesos y aumentos de costo es necesario establecer un criterio que permita optar por ”quedarse” con el equipo preseleccionado si su BIL es inferior al BIL calculado en una cantidad no mayor que el 10% del BIL calculado.





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170 187

D

A

Criterio para decidir el paso desde el BIL preseleccionado al siguiente mayor BIL estándar según normas ANSI 40 60 75 95 125 150 y IEC Valor más alto aceptable del valor calculado, antes de tener 44 66 82 104 137 165 que pasar al siguiente valor estándar de BIL

TR O

LA

Por definición el BIL es la aislación básica al impulso de rayo, verificada mediante la prueba de impulso consistente en aplicar a un equipo una onda de impulso normalizada. Debido a que el BIL representa el nivel de aislación de una “Clase de Voltaje”, hay una correspondencia entre BIL y la Clase de Voltaje. Debido a esta correspondencia es posible afirmar que la Clase de Voltaje también se derratea. Se debe tener presente que la correspondencia entre el BIL y la Clase de Tensión no es lineal ni unívoca. Por ejemplo, las clases de tensión ANSI 8,25kV y 15kV tienen el mismo BIL de 95kV.

O N

Nota

C

Frecuentemente se usa la expresión “BIL a una altitud H”, lo que no es correcto, porque todos los valores de BIL están referidos a una altitud ≤ 1000m por la sencilla razón que las fábricas de equipos eléctricos están cerca de puertos, es decir cerca del nivel del mar.

A

N

O

A un ingeniero eléctrico de proyecto le corresponde pedir a un proveedor que le cotice un equipo de una determinada Clase de Tensión con un determinado BIL, sin tener que necesariamente hacer mención de la altitud a que operará. Cuando el ingeniero eléctrico pide al proveedor un equipo con un “BIL a la altitud H”, está pidiendo que sea el proveedor quien haga el derrateo y determine el equipo que se requiere para operar a la altitud H, lo que puede ser no-conveniente.

C

O

PI

En el caso especial en el que un Laboratorio de Pruebas esté a una altitud mayor que 1000 m, o se trate de una prueba en terreno, la magnitud del impulso de rayo que se debe aplicar en las pruebas debe ser menor que a nivel del mar según un factor de corrección más complejo, que además de incluir la altitud debiera incluir la presión, humedad, temperatura y polución del aire ambiente.

2.0

DERRATEO POR ALTITUD EN MEDIA TENSIÓN

2.1

En transformadores Por la gran magnitud de la energía implicada en una falla destructiva de la aislación en media y alta tensión, los factores de derrateo por altitud fueron establecidos primero para los transformadores en media tensión, sin preocuparse mucho por las bajas tensiones.





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De hecho, salvo en algunos interruptores especiales el concepto de BIL no aplica en Baja Tensión. Para tensiones medias y altas las normas americanas y europeas especifican lo siguiente:

D

A

Según Norma ANSI:

LA

Los factores de derrateo por altura están establecidos en la Tabla – de la norma ANSI C57.12.00, que se reproduce a continuación. Altura Sobre nivel del mar 1000 3000 4200 4500

Factor Corrección por altura 1,00 0,80 0,70 0,67

TR O

Tabla-1 ANSI C57.12.00-2000

O N

Se observa que hay 3 tramos rectos cada uno con su correspondiente ecuación: Tramo 1000 m a 3000 m: f = -0,0001 H + 1,1

C

Tramo 3000 m a 4200 m: f = -0,000083333 H + 1,05

O

Tramo 4200 m a 4500 m: f = -0,0001 H + 1,12

N

Para otros valores que los indicados por esta tabla se debe hacer una interpolación lineal en el tramo que corresponda.

A

Según Norma IEC

PI

La norma IEC especifica el Corrección por altura en media y alta tensión mediante la siguiente fórmula: ( H −1000 ) 8150

C

O

k =ε

−

Donde: k = Factor de Corrección = Base de los logaritmos neperianos ε H = Altura sobe el nivel del mar La siguiente tabla compara el factor de derrateo por altitud según las normas ANSI y IEC.




CODELCO CHILE

A

Factor de derrateo Según IEC °/1 1,00 0,98 0,94 0,91 0,88 0,87 0,84 0,81 0,78 0,73 0,69 0,67 0,62 0,56 0,54

D

Factor de derrateo Según ANSI °/1 1,00 0,98 0,95 0,92 0,91 0,89 0,86 0,83 0,80 0,75 0,72 0,70 0,65 0,61 0,56

LA

Altura Sobre el nivel del mar m 1000 1200 1500 1800 2000 2100 2400 2700 3000 3600 4000 4300 4900 5500 6000

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TR O


En switchgears y centros de control de motores

2.2.1

Factores de derrateo por altura según norma ANSI

O N

2.2

Tabla 8– ANSI C37.20.2 Standard for Metal-Enclosed Switchgear

O N

PI O

1,00 0,98 0,95 0,92 0,91 0,89 0,86 0,83 0,80 0,75 0,72 0,70 0,65 0,61 0,56

Factor de derrateo para corriente

C

Factor de derrateo para tensión

A

Altura Sobre nivel Del mar metros 1000 1200 1500 1800 2000 2100 2400 2700 3000 3600 4000 4300 4900 5500 6000

1,00 0,995 0,991 0,987 0,985 0,980 0,970 0,965 0,060 0,950 0,940 0,935 0,925 0,910 0,900

C

Entre 1000 m y 3600 m para las mismas alturas, los factores de corrección de voltaje de los switchgears de media tensión, coinciden con los factores de corrección de voltaje de los transformadores. Entre 3600 y 4500 m para las mismas alturas, los factores de Corrección para los switchgears son ligeramente mayores que los factores de corrección para los transformadores.





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En los transformadores, por sobre 4500 m, ANSI no indica factores de corrección por altitud, lo que no debe interpretarse como una altura máxima. 2.2.2

Factores de derrateo por altitud H según norma IEC

Procedimiento de derrateo

D

2.2.3

A

Factor de derrateo por altitud = e-(H-1000)/8150

LA

Paso 1 Se preselecciona el equipo que correspondería usar si la altitud fuera ≤ 1000 m.

TR O

Paso 2 En la Tabla 8 de la Norma ANSI C37.2.2 se obtiene el valor del factor de derrateo correspondiente a la altitud H.

O N

Paso 3 El BIL del equipo que ha sido preseleccionado se divide por el factor de derrateo correspondiente a la altitud H por, con lo cual se obtiene el BIL que debería tener el equipo preseleccionado para poder operar en forma segura a la altitud H:

C

Paso 4 El equipo preseleccionado será el correcto si su BIL igual o mayor que el valor calculado en el paso 3, si no es así se pasa al siguiente modelo de la serie estándar de equipos.

O

Sin embargo, la aplicación de esta regla “tal como es” se da lugar a excesos y aumentos de costo.

PI

A

N

Para evitar excesos y aumentos de costo es necesario establecer un criterio que permita optar “por quedarse” con el equipo preseleccionado si el BIL calculado es superior al BIL del equipo preseleccionado en a lo mas las cantidades indicadas en la siguiente tabla. En adelante se hará referencia a este criterio como “criterio Codelco”. BIL del equipo preseleccionado, kV 40

60

75

95

125

150

170

44

66

82

104

137

165

187

C

O

BIL estándar según normas ANSI y IEC Valor más alto aceptable del valor calculado, antes de tener que pasar al siguiente valor estándar de BIL

Los valores de la segunda fila han sido determinados considerando: La amplia y variada experiencia de Codelco en el uso de equipos eléctricos en las distintas altitudes de las Divisiones de la Corporación.

2.2.4

Que el BIL seleccionado para especificar el equipo eléctrico no sea inferior al BIL calculado en más de un 10%.

Tablas para la selección de equipos con Voltajes ANSI





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Las tablas que se exponen en los siguientes puntos 2.2.4.1 y 2.2.4.2 sirven para determinar el BIL y la Clase de Voltaje de los equipos de maniobra de Media Tensión antes de salir a cotizarlos para compra.

Tablas para especificar según normas ANSI

A

2.2.4.1

Clase de Tensión–BIL a especificar según ANSI

Clase de Tensión– BIL Estándares

(1)

LA

Voltaje Nominal de Sistema

D

Tabla 2.2.4.1-1 Equipo a especificar según ANSI con derrateo ANSI para Voltajes Nominales ANSI

Para altura H<1000 m.s.n.m.

Para altura 1000≤H<1500 m.s.n.m.







(0,85) kV

(0,8) kV

(0.76) kV

(0,72) kV

(0,68) kV

kV

(1,00) kV

(0.95) kV

(0,91) kV

4,16

4,76 – 60

4,76 – 60

4,76 – 60

4,76 – 60

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

6,9 13,8

8,25 – 95 15 – 95

8,25 – 95 15 – 95

8,25 – 95 15 – 95

8,25 – 95 15 – 95

27 – 125 27 – 125

27 – 125 27 – 125

27 – 125 27 – 125

27 – 125 27 – 125

38 – 150 38 – 150

23

27 – 125

27 – 125

27 – 125

27 – 125

38 – 150

38 – 150

38 – 150

-

-

TR O

kV

O N

34,5 38 – 150 38 – 150 38 – 150 38 – 150 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo ANSI de la Tabla-8 de la norma C37.20.2 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.

kV

4,16

4,76 – 60

6,9 13,8

8,25 – 95 15 – 95

23

27 – 125








(1,00) kV

(0.95) kV

(0,91) kV

(0,85) kV

(0,8) kV

(0.76) kV

(0,72) kV

(0,68) kV

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

12 – 75

12 – 75

12 – 75

17,5 – 95

17,5 – 95

17,5 – 95 17,5 – 95

17,5 – 95 17,5 – 95

17,5 – 95 17,5 – 95

24 – 125 24 – 125

24 – 125 24 – 125

24 – 125 24 – 125

24 – 125 24 – 125

36 – 170 36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

PI

A

kV


O

(1)

Clase de Tensión–BIL a especificar según IEC


N


C

Tabla 2.2.4.2-2 Equipo a especificar según ANSI con derrateo ANSI para Voltajes Nominales IECI

C

O

34,5 38 – 150 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo ANSI de la Tabla-8 de la norma C37.20.2 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.





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Tabla 2.2.4.3-3 Equipo a especificar según ANSI con derrateo IEC para Voltajes Nominales IEC Voltaje Nominal de Sistema (1)











(1,00) kV

(0.94) kV

(0,88) kV

(0,83) kV

(0,78) kV

(0.74) kV

(0,69) kV

(0,65) kV

kV

4,16

4,76 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

12 – 75

12 – 75

12 – 75

12 – 75

17,5 – 95

17,5 – 95

6,9 13,8

8,25 – 95 15 – 95

17,5 – 95 17,5 – 95

17,5 – 95 17,5 – 95

24 – 125 24 – 125

24 – 125 24 – 125

24 – 125 24 – 125

24 – 125 24 – 125

24 – 125 24 – 125

36 – 170 36 – 170

23

27 – 125

24 – 125

24 – 125

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

-

LA

D

A

kV

TR O

34,5 38 – 150 36 – 170 36 – 170 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo IEC (1/Ka) del punto 5.2.2.1 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.

2.2.4.2 Tablas para la selección de equipos con Voltajes IEC

Tabla 2.2.4.2-1 Equipo a especificar según IEC con derrotero IEC para Voltajes Nominales IEC

(1)





O N








(0,88) kV

(0,83) kV

(0,78) kV

(0.74) kV

(0,69) kV

(0,65) kV

kV

(1,00) kV

(0.94) kV

3,3

3,6 – 40

3,6 – 40

3,6 – 40

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

6,6 11

7,2 – 60 12 – 75

7,2 – 60 12 – 75

7,2 – 60 12 – 75

12 – 75 17,5 – 95

12 – 75 17,5 – 95

12 – 75 17,5 – 95

12 – 75 17,5 – 95

17,5 – 95 24 – 125

17,5 – 95 24 – 125

22

24 – 125

24 – 125

24 – 125

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

-

O

C

kV

A

N

33 36 – 170 36 – 170 36 – 170 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo IEC (1/Ka) del punto 5.2.2.1 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.

PI

Tabla 2.2.4.2-2 Equipo a especificar según IEC con derrateo IEC para Voltajes Nominales ANSI

O


C

(1)


Clase de Tensión–BIL a especificar según ANSI Para altura H<1000 m.s.n.m.








kV

kV

(1,00) kV

(0.94) kV

(0,88) kV

(0,83) kV

(0,78) kV

(0.74) kV

(0,69) kV

(0,65) kV

3,3 6,6

3,6 – 40 7,2 – 60

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

11

12 – 75

15 – 95

15 – 95

15 – 95

15 – 95

15 – 95

15 – 95

27 – 125

27 – 125

22

24 – 125

27 – 125

27 – 125

38 – 150

38 – 150

38 – 150

-

-

-

33 36 – 170 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo IEC (1/Ka) del punto 5.2.2.1 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.





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Tabla 2.2.4.2-3 Equipo especificado con IEC y cotizado por fabricante ANSI para Voltajes Nominales IEC Voltaje Nominal de Sistema (1)











kV

(1,00) kV

(0.95) kV

(0,91) kV

(0,85) kV

(0,8) kV

(0.76) kV

(0,72) kV

(0,68) kV

3,3 6,6

3,6 – 40 7,2 – 60

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

4,76 – 60 8,25 – 95

D

A

kV

12 – 75

15 – 95

15 – 95

15 – 95

15 – 95

15 – 95

15 – 95

15 – 95

27 – 125

22

24 – 125

27 – 125

27 – 125

27 – 125

38 – 150

38 – 150

38 – 150

-

-

LA

11

2.2.5

TR O

33 36 – 170 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo ANSI de la tabla 5.1.2.1-2 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.

Derrateo sin usar el “criterio Codelco”

Las dos tablas que siguen han sido preparadas aplicando en forma irrestricta la regla que el BIL del equipo preseleccionado debe ser igual o mayor que el BIL calculado.

O N

El único propósito de estas tablas es poder hacer comparaciones referenciales con las tablas similares que han sido preparadas aplicando el “criterio Codelco”.









(1,00) kV

(0.95) kV

(0,91) kV

(0,85) kV

(0,8) kV

(0.76) kV

(0,72) kV

(0,68) kV

kV

4,16

4,76 – 60

4,76 – 60

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

8,25 – 95

6,9 13,8

8,25 – 95 15 – 95

8,25 – 95 15 – 95

27 – 125 27 – 125

27 – 125 27 – 125

27 – 125 27 – 125

27 – 125 27 – 125

27 – 125 27 – 125

38 – 150 38 – 150

38 – 150 38 – 150

23

27 – 125

27 – 125

38 – 150

38 – 150

38 – 150

-

-

-

-

PI

A

kV

N

(1)


Clase de Tensión– BIL Especific ada

O


C

Tabla 2.2.6-1 Equipo especificado con ANSI con derrateo ANSI para Voltajes Nominales ANSI

C

O

34,5 38 – 150 38 – 150 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo ANSI de la tabla 5.1.2.1-2 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.





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Tabla 2.2.6-2 Equipo especificado con IEC con de derrateo IEC para Voltajes Nominales IEC Voltaje Nominal de Sistema (1)


Clase de Tensión– BIL Especific ada









(0,78) kV

(0.74) kV

(0,69) kV

(0,65) kV

kV

(1,00) kV

(0.94) kV

(0,88) kV

(0,83) kV

3,3

3,6 – 40

3,6 – 40

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

7,2 – 60

12 – 75

6,6 11

7,2 – 60 12 – 75

7,2 – 60 12 – 75

12 – 75 17,5 – 95

12 – 75 17,5 – 95

12 – 75 17,5 – 95

17,5 – 95 24 – 125

17,5 – 95 24 – 125

17,5 – 95 24 – 125

17,5 – 95 24 – 125

22

24 – 125

24 – 125

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

36 – 170

-

-

LA

D

A

kV

2.2.6

TR O

33 36 – 170 36 – 170 Nota (1) Los valores indicados en esta fila son los factores de derrateo IEC (1/Ka) del punto 5.2.2.1 para los valores superiores de los intervalos de altura indicados.

Caso notable

O N

Las clases de tensión ANSI 8,25kV y 15kV tienen el mismo BIL de 95kV, con la consecuencia que un equipo para operar a una tensión nominal de sistema de 6,9kV a una altura de 1501 metros, tenga que ser Clase 27kV-BIL125kV, lo que evidentemente es desproporcionado frente al hecho que si este equipo se especificara según la norma IEC sería Clase 12kV-BIL75kV, de mucho menor precio.

C

Por otro lado, si para esta misma condición, un fabricante europeo tuviera que cumplir con el BIL 95 kV, tendría que ofrecer un equipo Clase 24kV-BIL125kV, lo que también es desproporcionado.

N

O

En consecuencia el presente criterio de diseño establece que cuando se especifique un equipo con tensión nominal de sistema de 6,9 kV se deberá especificar un BIL de 75 kV, aún cuando la norma ANSI establece un BIL de 95kV.

A

DERRATEO POR ALTITUD EN BAJA TENSIÓN

PI

3.0

C

O

En los Estados Unidos de Norteamérica, desde el comienzo se definió como baja tensión los voltajes iguales y menores que 1000V, y los equipos eléctricos fueron diseñados con una aislación adecuada para 600V r.m.s, sin perjuicio que ellos podían ser usados para operar a las tensiones nominales de 600V, 480V, 230V, o 120V. Por ésta razón y porque en baja tensión las fallas de la aislación propiamente tal son relativamente poco frecuentes, el procedimiento de Corrección por altura en baja tensión es diferente que en media y alta tensión. •

En baja tensión el derrateo por altura se aplica a partir de los 2000 metros mientras que en media y alta tensión se aplica a partir de los 1000 m.

•

Para las mismas alturas los factores de derrateo en baja tensión son menores que en media y alta tensión.





•

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Ver las curvas de la última página de este anexo.

LA

TR O

2.000 2.600 3.900

Factor de derrateo por altura Para corriente 1,000 0,99 0,96

D

Factor de derrateo por altura Para tensión 1,000 0,950 0,800

Altura Sobre nivel del mar

A

La norma ANSI/IEEE C37.13. Standard for Low-Voltage AC Power Circuit Brakers Used in Enclosures, en el punto 10.6, indica que para baja tensión el Corrección se aplica para alturas superiores a 2000 metros sobre el nivel del mar, con los siguientes valores:

Se observa que hay solo 2 tramos rectos cada uno con su correspondiente ecuación: Tramo 2000 m a 2600 m: f = -0,000083333 H + 1,166666

O N

Tramo 2600 m a 3900 m: f = -0,000115385 H + 1,25


C

En esta misma norma, en sus puntos 1 y 5.2, se indica que el voltaje máximo para los niveles 600V, 480V y 240V es 635V, 508V y 254V, respectivamente.

O

Nota 1

A

N

En los Estados Unidos los equipos de baja tensión son diseñados para operar hasta una tensión nominal de 600V con un límite último de 635V, lo que deja disponible el factor de Corrección 0,9449 = 600/635 que corresponde a la altura de 2.644 m.

PI

Por esta razón los equipos norteamericanos de baja tensión en el nivel 600 V están limitados a una altura máxima de 2644 m.

O

Sin embargo, para el propósito de la aplicación del Corrección en las instalaciones de Codelco Chile en sus distintas Divisiones, se hace necesario señalar lo siguiente: Que los equipos americanos señalados para operar a 600 V y con un máximo de 635 V, pasan la prueba de 2.200 V aplicados durante 1 minuto.

-

Que en pruebas efectuadas en laboratorios nacionales los equipos americanos señalados para operar a 600 V pasan la prueba de 2.500 V aplicados durante un minuto.

-

Que los espesores del aislamiento y las distancias entre partes energizadas de los equipos americanos señalados para 600 V es igual o mayor que en los equipos

C

-





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europeos señalados para 690 V.

D

A

En este razonamiento no se ha considerado el aumento hasta en un 10 % de la tensión del sistema, porque el transformador de poder que recibe la alimentación desde la empresa generadora, tiene un cambiador de taps automático bajo carga, de manera que aunque el voltaje que llega al priamario varíe ente -¡=% y + 10%, el volataje en su lado secundario variará solamente entre -1,25% y + 1,25%.

LA

Nota 2

TR O

En Europa los equipos de baja tensión equivalentes a los similares fabricados en Estados Unidos son diseñados para operar a una tensión nominal de 690 V con un límite último de 690 V, lo que deja disponible un factor de Corrección 600/690 = 0,867 que corresponde a una altura de 3.297 metros. Sin embargo, los fabricantes europeos también indican que para aplicaciones especiales pueden suministrar equipos de baja tensión para operar a una “Tensión de Uso Asignada ” de hasta 1050 V y una “Tensión de Aislamiento Asignada” de 1250 V.

O N

Sin embargo, en concordancia con los motivos y objetivos del presente estudio, para los equipos europeos se considerará solamente la tensión de uso máxima de 690 V.

C

Nota 3

O

En la Mina Radomiro Tomic y en la Mina El Teniente el uso de 600 V hasta 3000 metros sobre el nivel del mar ha sido satisfactorio.

N

Por lo expuesto en las notas 1, 2 y 3 precedentes, se recomienda lo siguiente:

A

Los equipos de baja tensión señalados en su placa de características como de 600 V o 690 V, podrán operar en las instalaciones de Codelco – Chile hasta una altura de 3000 metros sobre el nivel del mar.

C

O

PI

Para alturas superiores a 3000 metros sobre el nivel del mar se deberá usar según corresponda: 480/460V hasta 3900 metros y 400/380V sobre 3900 metros.





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4.0

DERRATEO POR ALTITUD EN MOTORES

4.1

General

Derrateo de motores en baja tensión

D

4.2

A

El derrateo por altura en los motores es diferente al derrateo por altura en transformadores switchgears y centros de control de motores.

En motores no es aplicable el concepto de BIL. El aislamiento es sólido. Los terminales del motor de baja tensión son de tipo convencional. El diseño considera un aislamiento de los devanados adecuado para soportar el voltaje máximo de la Clase Baja Tensión.

TR O

• • • •

LA

El aislamiento de un motor de baja tensión no está sujeto a derrateo por altitud porque:

O N

Solamente se aplica derrateo por altitud a la capacidad de enfriamiento del motor para disipar sus pérdidas, y eso solamente lo puede hacer el Fabricante.

4.3

O

C

El Fabricante de acuerdo a su base de datos de diseño y de resultados de pruebas, aplica el derrateo por altitud y selecciona el motor que ofrecerá al comprador. Posteriormente cuando ese motor esté listo para entregarlo al comprador se le grabará en su placa de características la potencia que especificó el comprador y la leyenda “Altitud: XXXX m.s.n.m. Derrateo de motores en media tensión

A

N

En forma similar al motor de Baja Tensión el aislamiento de un motor de Media Tensión excepto en los bushings de su caja de terminales, no está sujeto a derrateo.

PI

Normalmente el Fabricante coloca en la caja de terminales del motor bushings de una clase de tensión que deja un margen adecuado para que en la mayoría de los casos no sea necesario hacer derrateo por altitud.

C

O

Solamente se aplica derrateo por altitud a la capacidad de enfriamiento del motor para disipar sus pérdidas, y eso solamente lo puede hacer el Fabricante. Como referencia, se tiene los siguientes valores de derrateo indicados por el Fabricante ABB. Altura sobre nivel del mar

1000 m.s.n.m.

1500 m.s.n.m.

2000 m.s.n.m.

2500 m.s.n.m.

3000 m.s.n.m.

3500 m.s.n.m.

4000 m.s.n.m.

Potencia permitida En % de la potencia nominal

100 %

96 %

92 %

88 %

84 %

80 %

76 %




CODELCO CHILE

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C

O

PI

A

N

O

C

O N

TR O

LA

D

A





CODELCO CHILE

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C

O

PI

A

N

O

C

O N

TR O

LA

D

A





CODELCO CHILE

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TR O

LA

D

A


ANEXO 2

O N

TENSIONES NOMINALES Y NIVELES DE AISLAMIENTO

Contenido: Objetivo y Alcance

2.0

Tensiones nominales y BIL en transformadores

3.0

Tensiones nominales y BIL en swtichgears

4.0

Aspectos generales en sistemas eléctricos

C

O

PI

A

N

O

C

1.0





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0 ANEXO 2

TENSIONES NOMINALES Y NIVELES DE AISLAMIENTO OBJETIVO Y ALCANCE

A

1.0

D

1.1 Objetivo

TR O

LA

El objetivo del presente anexo es presentar en una forma ordenada y breve los valores ANSI de los voltajes nominales en los sistemas eléctricos de potencia. 1.2 Alcance

O N

En la presente exposición se usa las normas ANSI, sin embargo para fines de referencia y comparación se muestran también algunos valores correspondientes de las normas IEC.

O

C

Según ANSI las tensiones medias cubren el rango de voltajes mayores que 1000 V hasta 100 kV, y las tensiones altas cubren el rango de voltajes mayores que 100kV hasta 242 kV.

TENSIONES NOMINALES Y BIL EN TRANSFORMADORES

2.1

General

N

2.0

Según la norma ANSI C57.12.00

C

2.2

O

PI

A

A continuación se muestra una trascripción de tablas de las normas ANSI C57.12.00, C57.12.10 y Standard IEEE 1313.1, y un extracto de la norma IEC 76.1, que contienen información sobre voltajes nominales y niveles de aislación en transformadores de poder.

Esta norma se titula: IEEE Standard General Requirements for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformer





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A

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 1 Altura Factor Sobre nivel de derrateo por altura del mar 1000 1,00 3000 0,80 4200 0,70 4500 0,67

Tramo 1000 m a 3000 m: f = -0,0001 H + 1,1

Tramo 4200 m a 4500 m: f = -0,0001 H + 1,12

TR O

Tramo 3000 m a 4200 m: f = -0,000083333 H + 1,05

LA

D

Se observa que hay 3 tramos rectos cada uno con su correspondiente ecuación:

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 4 Tensión Tensión Máxima Nominal Sistema Sistema

O

Distribución “ “ “ “

25

A

N

“ “

34,5

“

48,3

46

“

72,5

69

Potencia

-

1,2

“

-

2,5

“

-

5

“

-

8,7

“

-

15

“ “

-

25 34,5

“

48,3

46

“

72,5

69

“

121

115

PI O C

kV 1,2 2,5 5 8,7 15

BIL A 1000 m Sobre nivel mar kV 30 45 60 75 95 150 125 200 150 125 250 200 350 250 45 30 45 30 75 60 95 75 110 95 150 200 250 200 350 250 550

C

kV

O N





CODELCO CHILE

“

169

161

“

242

230

“

362

345

“

550

500

“

800

765

C

O

PI

A

kV crest 36 54 69 88 110 145 175 230 290 400 50 66 83 105 120 165 220 275 385

O

N

kV 30 45 60 75 95 125 150 200 250 350 45 45 75 95 110 150 200 250 350

C

O N

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 5 Dielectric insulation levels for distribution and Class I power transformers BIL Chopped Chopped wave A 1000 m wave Sobre Imp Level Imp Level nivel del Minimum Minimum mar voltage time

A

138

D

145

450 350 650 550 450 750 650 550 900 825 750 650 1175 1050 900 1675 1550 1425 1300 2050 1925 1800

LA

“

Distribución “ “ “ “ “ “ “ “ “ Power “ “ “ “ “ “ “ “

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TR O


μseg 1,0 1,5 1,5 1,6 1,8 2,25 3,0 3,0 3,0 3,0 1,5 1,5 1,5 1,8 2,0 3,0 3,0 3,0 3,0

Front wave Imp Level Minimum voltage kV crest 165 195 260 345 435 580

Front wave Imp Level Specific Time to spark over μseg

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,58


Front wave Imp Level Low frec Test level kV rms 10 15 19 26 34 40 50 70 95 140 10 15 19 26 34 50 70 95 140




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-

-

-

280 375 460 375 460 540 460 540 620 540 620 685 745 745 870 975 1080 1180 1290 1390 1500 1600 1700

105 105 105 125 125 125 145 145 145 210 210 210 210 315 315 315 475 475 475 475 690 690 690

120 120 120 145 145 145 170 170 170 240 240 240 240 360 360 360 550 550 550 550 800 800 800

O N

N

O

kV rms 34 50 70 95 95 140 140 185 230 185 230 275 230 275 325 275 325 360 396 395 460 520 -

A

kV crest -

Applied voltage test level

D

kV crest -

Induced voltage Enhancement level kV crest -

LA

Induced voltage One hour level

TR O

Switching Imp Level (BSL)

C

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 6 Dielectric insulation levels for Class II power transformer Nominal BIL Chopped System A 1000 m wave Voltage Sobre level nivel del mar kV kV crest kV crest 15 110 120 25 150 165 34,5 200 220 46 250 275 250 275 69 350 385 350 385 115 450 495 550 605 450 495 138 550 605 650 715 550 605 161 650 715 750 825 650 715 750 825 230 825 905 900 990 900 990 345 1050 1155 1175 1290 1130 1430 1425 500 1570 1550 1705 1675 1800 1980 765 1925 2120 2050 2255

C

O

PI

A

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 7 Minimum phase-to-phase insulation for Distrib. and Class I power transformers Aplicación Nominal Minimum System low frec voltage test level kV Distrib “ “ “ Power “

kV 25 34,5 46 69 46 69

kV rms 50 69 92 138 76 115





115

A

138

PI

161

345

D LA TR O

C

kV crest 1,449 1,697 1,310 1,931 1,157 1,529 1,901 1,276 1,586 1,897 1,361 1,627 1,923 1,136 1,343 1,488 1,632 1,091 1,271 1,436

95 140 140 185 230 185 230 275 230 275 325 275 325 360 395 395 460 520

C

O

230

70

O

69

kV crest

N

46

kV crest 200 250 250 350 350 450 550 450 550 650 550 650 750 650 750 825 900 900 1050 1175

Low frequency test coefficient

O N

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 9 Dielectric insulation levels for Class II power transformers Nominal BIL Low System frequency Voltage test level

A

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 8 Minimum low frequency insulation test at neutral for Power Class I power transformer Nominal Grounding Grounding System Solid or Groundvoltage CT or fault Reg. neutralizer Transf but impuls protected kV kV kV rms 1,2 10 10 2,5 15 15 5 19 19 8,7 26 26 15 26 26 25 26 34 34,5 26 50 46 34 70 69 34 95

kV

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CODELCO CHILE

Power Mm 25,4 38,1 50,8 63,5 88,9 152 203 305 483 914 1118 1321 1651

A

Distrib mm 25,4 25,4 38,1 50,8 76,2 114 203 305 483

TR O

Power mm 50,8 76,2 102 127 165 229 330 432 635 1041 1245 1448 1778 2286 4064

O N

Según norma C57.12.10

Distrib mm 25,4 50,8 63,5 102 140 178 330 432 635

3937

C

2.3

kV crest 48,3 72,5 121 145 169 242 362 550 800 1200

Minimum clearance between top shed of bushings

D

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 13 Minimum external clearances between transformer Live parts of different phases of the same voltage BIL Maximum Minimum Minimum Minimum clearance clearance clearance At 1000 m system Over sea voltage between between between level live parts live parts top shed of bushings kV 1,2 2,5 5 8,7 15 25 34,5 46 69 115 138 161 230 345 500 765 1000

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LA


N

O

Esta norma se titula: Standard for transformers 230 kV and below 833/958 through 8333/10417 kVA, single-phase, and 750/862 through 60000/80000/100000, three-phase and 3750/4687 through60000/80000/100000, with tap changing-safety.

C

O

PI

A

ANSI C57.12.10-Tabla 1 Potencias nominales Auto-enfriado Una Tres Tres Fase Fases Fases Sin Sin Con cambiador cambiador cambiador de taps de taps de taps kVA kVA kVA 833 750 1.250 1.000 1.667 1.500 2.500 2.000 3.333 2.500 5.000 3.750 3.750 6.667 5.000 5.000 8.333 7.500 7.500 10.000 10.000





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kVA 12.000 15.000 20.000 25.000 30.000 37.500 50.000 60.000

kVA 16.000 20.000 26.667 33.333 40.000 50.000 66.667 80.000

kVA 20.000 25.000 33.333 41.667 50.000 62.500 83.333 100.000

D

Primera etapa

LA

Primera etapa

TR O

OA

A

ANSI C57.12.10-Tabla 2 Potencias nominales Auto enfriado – 3 etapas de ventilación forzada Con y sin cambiador de taps 12.000-100.000 kVA

C

kVA 1000-3750 1000-7500 1000-7500 1000-7500 1500-7500 1500-7500 5000-7500 5000-7500

N

O

kVA 750-1500 750-1500 750-2500 750-2500 -

kVA 1000-10000 1000-10000 1500-10000 1500-10000 5000-10000 5000-10000

kVA 1000-10000 1000-10000 1500-10000 1500-10000 5000-10000 5000-10000

kVA 1000-10000 1500-10000 1500-10000 5000-10000 5000-10000

kVA 5000-10000 5000-10000

C

O

PI

A

kV 2.400 4.160;4.800 6.900;7.200 12.000 12.470 13.200 13.800 23.000 34.500 46.000 69.000 115.000 138.000

O N

ANSI C57.12.10-Tabla 4 Rango de voltajes y potencias Para transformadores trifásicos sin cambiador de tap, de 750–10.000 kVA Lado AT Lado BT Lado bajo Lado bajo Lado bajo Lado bajo Lado bajo voltaje voltaje voltaje voltaje 480/277 voltaje 2400,2520 6900,7200 13800, 24940/14000 4160/2400 4800/5040 7560, 12000, 34500, 4360/2520 8320/4800 13470/7200 12600, 34500/19920 8720/5040 13090/7560 13200, 36230/20920 1380077970 14400




CODELCO CHILE

kVA 3750-10000 3750-10000 3750-10000 5000-10000 5000-10000

kVA 5000-10000 5000-10000

kVA 5000-10000 5000-10000

LA

kVA 3750-10000 3750-10000 3750-10000 3750-10000 5000-10000 5000-10000

TR O

kVA 1000-3750 1000-7500 3750-10000 3750-10000 3750-10000 3750-10000 5000-10000 5000-10000

O N

kVA 3750 3750-7500 3750-7500 3750-7500 3750-7500 3750-7500 5000-7500 5000-7500

Lado bajo voltaje 24940/14000 34500, 34500/19920 36230/20920

D

ANSI C57.12.10-Tabla 5 Rango de voltajes y potencias Para transformadores trifásicos con cambiador de tap, de 3750–10.000 kVA Lado AT Lado bajo Lado bajo Lado bajo Lado bajo Lado bajo voltaje voltaje voltaje voltaje voltaje 2400,2520 4800,5040 6900,7200, 13800, 24690/14400 4160/2400 8320/4800 7560 12000,12600 4360/2520 8720/5040 12470/7200 132000,14400 13090/7560 13200/7620 13800/7970 kV 6900,7200 12.000 12.470 13.200 13.800 23.000 34.500 46.000 69.000 115.000 138.000

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

A


N

kVA 12000-15000 12000-15000 12000-15000 12000-15000 12000-15000 12000-15000 12000-15000 12000-15000

kVA 12000-30000 12000-30000 12000-30000 12000-30000 12000-60000 12000-60000 12000-60000 12000-60000

kVA 12000-30000 12000-30000 12000-30000 12000-60000 12000-60000 12000-60000 12000-60000

kVA 12000-60000 12000-60000 12000-60000 12000-60000

kVA 12000-60000 12000-60000 12000-60000 12000-60000

C

O

PI

A

kV 23.000 34.500 46.000 69.000 115.000 138.000 161.000 230.000

O

C

ANSI C57.12.10-Tabla 6 Rango de voltajes y potencias Para transformadores trifásicos con cambiador de tap, de 12000–60.000 kVA Lado AT Lado bajo Lado bajo Lado bajo Lado bajo Lado bajo voltaje voltaje voltaje voltaje voltaje 4800,5040 6900,7200, 12000,12600 24940/14400 34500, 8320/4800 7560, 13200,13800 34500/19920 8720/5040 13090/7560 14400 36230/20920 13200/7620 13800/7970





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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

kV 2.400 4.160 4.800 6.900 7.200 12.000 13.200 13.800 23.000 34.500 46.000 69.000 115.000 138.000 161.000 230.000

D

BIL Transformadores de poder kV 60 75 75 95 95 110 110 110 150 200 250 350 450 550 650 750

LA

BIL Transformadores de distribución kV 45 60 60 75 75 95 95 95 125 150 -

O N

TR O

Voltaje

A

ANSI C57.12.10-Tabla 8 Voltajes nominales y niveles de aislación Para transformadores trifásicos

ANSI C57.12.10-Tabla 9 Niveles de aislación de los enrollados de baja tensión Voltaje

BIL

BIL

Transformadores de distribución kV 30 45

Transformadores de poder kV 45 60

60

75

75

95

12000,12600,13200,13800 14400,12470/7200, 13090/7560

-

110

24940/14400 34500 34500/19920 36230/20920

-

150 200 -

C

Voltaje

kV 480 -

Tres fases

N

2400/4160,2520/4360

PI

A

4800/8320 5040/8720 6900/11950,7200/12470 7560/13090,7620/13200 7970/12800,12000, 12600,13200,14400 14400/24940 34500 19929/34500 20920/36230

C

O

480/277,480 2400,2520 4160/2400 4360/2520,480075040 6900,7200,7560 8320/4800,8720/5040

O

Una fase




CODELCO CHILE

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D LA

Sin cambiador de taps Bajo voltaje ≥ 2400V kV crest 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5

C

O

PI

A

N

O

C

O N

ANSI C57.12.10-Tabla 10 BIL e impedancia equivalente A potencia base (auto enfriado) BIL Sin Sin cambiador cambiador de taps de taps Bajo voltaje Bajo voltaje 480V ≥ 2400V kV kV crest kV crest 60-110 5,75 5,5 150 6,75 6,5 200 7,25 7,0 250 7,25 7,5 350 8,0 450 8,5 550 9,0 650 9,5 750 10,0

A

DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

TR O






2.4

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DCC2008-VCP.GI-CRTEL02-0000-001-0

Según norma IEEE Standard 1313.1 Esta norma se titula: IEEE Standard for Insulation Coordination.

A

La siguiente tabla se basa en las tablas similares de transformadores, pero tiene un sentido más general, aplicado a sistemas de potencia.

kV

kV

-

45 60 75 95 110 150 200 250 250 350 350 450 550 450 550 650 550 650 750 650 750 825 900 975 1050 900 975 1050 1175 1300 1300 1425 1550 1675 1800 1800 1925 1800

15 19 26

145 169

PI

242

C

O

362

550

800

LA O N

C

O

121

34 50 70 95 95 140 140 185 230 230 275 325 230 275 325 275 325 360 395 480 no indica

N

72,5

A

15 26,2 36,2 48,3

TR O

KV

D

IEEE Std 1313.1 Standard for Insulation Coordination Tensiones nominales y BIL Tensión BIL Prueba Máxima A 1000 m Tensión de Aplicada Sobre baja Sistema nivel del de frecuencia mar





2.5

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Según normas IEC

250

250

95

72,5

325 450 550 550 650 550 650 750 (650) (750) 850 950 1050 950 1050 1050 1175 1300 1425

325 450 550 550 650 550 650 750

140 185 230 230 275 230 275 325 (275) (325) 360 395 460 395 460 460 510 570 630 950 950 950

170

PI

420

N

362

A

300

O

245

525

C

145

D

O N

52

123

LA

TR O

Tabla III – Tensiones y BIL para transformadores según IEC Tensión Tensión BIL BIL Prueba Nominal de Máxima Tensión Sistema de Aplicada de baja Sistema frecuencia Lista 1 List 2 kV KV kV crest kV crest kV rms 3 ≤1,1 3,6 20 40 10 7,2 40 60 20 12 60 75 28 17,5 75 95 38 24 95 125 50 36 145 170 70

A

Esta tabla corresponde a las Tabla II, IV y V de la norma IEC 76-3, titulada: “Transformateurs de puissance. Trosiéme partie. Niveaux d’isolement et essais dieléctriques”. “Power transformers. Part 3. Insulation levels and dielectric test”.

750 850 950

950 1050 1050 1175 1300 1425

TENSIONES NOMINALES Y BIL EN SWITCHGEARS DE MEDIA TENSIÓN

C

3.0

O

765

3.1

General Los switchgears tienen las siguientes características notables: a) Son para Baja, Media o Alta Tensión. b) En Media Tensión parten desde 1,1kV y llegan hasta los 52 kV. c) En alta tensión son tipo GIS (Gasa Insulated Switchgear), en hexafluoruro de azufre, hasta una tensión de 800 kV.





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d) Hasta los 3600 metros sobre el nivel del mar los factores de derrateo son iguales que para los transformadores hasta. e) Las diferencias entre los valores de BIL y Clase de Tensión en las normas ANSI y IEC tienen efectos importantes en las especificaciones y cotizaciones de de los equipos de maniobra.

kV 4,76 8,25 15 27 38

Insulation level Power Frec. withstand kV crest 19 36 36 60 80

kV 4,16 7,2 13,8 23 34,5

Insulation level BIL kV crest 60 95 95 125 150

Insulation level Reference Dc withstand kV crest 27 50 50 B b

D

Tabla-1 Rated nominal voltage

LA

ANSI C37.20.2 Rated máximum voltage

A

Voltajes y BIL según las normas ANSI

TR O

3.2

O

O

1,00 0,98 0,95 0,92 0,91 0,89 0,86 0,83 0,80 0,75 0,72 0,70 0,65 0,61 0,56

N

PI

A

metros 1000 1200 1500 1800 2000 2100 2400 2700 3000 3600 4000 4300 4900 5500 6000

Factor Corrección para corriente

C

ANSI C37.20.2 Tabla-8 Altura Factor Sobre nivel Corrección Del mar para tensión

O N

Para tensiones medias y altas los factores de Corrección son establecidos en la Tabla 8 de la norma ANSI C37.20.2 Standard for Metal-Enclosed Switchgear.

1,00 0,995 0,991 0,987 0,985 0,980 0,970 0,965 0,060 0,950 0,940 0,935 0,925 0,910 0,900

C

Entre 1000 m y 3600 m para las mismas alturas los factores de Corrección para los switchgears de media tensión coinciden con los factores de Corrección para los transformadores. Entre 3600 y 4500 m para las mismas alturas, los factores de Corrección para los switchgears son ligeramente mayores que los factores de Corrección para los transformadores.





kV 3,6 7,2 12 17,5 24 36

kV Nota (1) Nota (2) 12 17,5 24 36

52

523

Insulation level Power Frec. withstand kV crest 10 20 28 38 50 70

Insulation level BIL kV crest 40 60 75 95 125 170

Insulation level Reference Dc withstand kV crest -

250

-

95

D

IEC 60056, 60298 y 60694 Rated Rated máximum nominal voltage voltage

A

Voltajes y BIL según las normas IEC

LA

3.3

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IEC no especifica el voltaje nominal de esta clase de tensión, pero en la práctica se ha establecido como estándar el voltaje 3,45kV, con BIL asociado de 40kV.

(2)

IEC no especifica un voltaje nominal para esta clase de tensión, dejando al usuario del equipo su definición, dentro del rango 1,1kV - 7,2kV.

TR O

(1)

O N

Los fabricantes europeos con un solo equipo cubren el rango de tensión de 1,1kV - 7,2kV, al mismo tiempo que el grupo más numeroso de motores de media tensión lo diseñan para los voltajes nominales de uso: 3kV, 3,3kV, 6,6kV y 6,9kV.

( H −1000 ) 8150

O

k =ε

−

C

Para el derrateo por altura la norma IEC da los factores de derrateo mediante la siguiente fórmula:

N

Donde: k = Factor de Corrección = Base de los logaritmos neperianos ε H = Altura sobe el nivel del mar

C

O

PI

A

Factores de derrateo según normas ANSI y IEC Altura Factor Factor Sobre el nivel del De corrección De corrección mar Según ANSI Según IEC °/1 °/1 °/1 1000 1,00 1,00 1200 0,98 0,98 1500 0,95 0,94 1800 0,92 0,91 2000 0,91 0,88 2100 0,89 0,87 2400 0,86 0,84 2700 0,83 0,81 3000 0,80 0,78 3600 0,75 0,73 4000 0,72 0,69 4300 0,70 0,67 4900 0,65 0,62 5500 0,61 0,56 6000 0,56 0,54





4.0

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ASPECTOS GENERALES EN SISTEMAS ELECTRICOS En este punto se incluye información de carácter general en sistemas eléctricos, tales como:

4.1.1

Según ANSI

D

Tensiones nominales Tabla 3-1 Libro Rojo IEEE Utilización Voltaje Voltaje de servicio de servicio de uso máximo mínimo mínimo Baja Tensipon 120/240 126/252 114/228 110/220 208Y/120 200 218/126 197Y/114 191Y/110 240/120 230/115 252/126 228/114 220/110 240 230 252 228 220 480/277 460 504/291 456Y/263 440Y/254 480 460 504 456 440 600 575 630 570 550 Media tensión 2400 2520 2340 2160 4160Y/2400 4370/2520 4050Y/2340 3740Y/2160 4160 4370 4050 3740 4800 5040 4680 4320 6900 7240 6730 6210 8320Y/2400 8730Y/5040 8110Y/4680 nota 1 12000Y/6930 12600Y7270 11700Y/6760 nota 1 12470Y/7200 13090Y/7560 12160Y/7020 nota 1 13200Y/7620 13860Y/8000 12870Y/7430 nota 1 13800Y/7970 14490Y/8370 13460Y/7770 nota 1 13800 14490 13460 12420 20780Y/12000 21820Y/12600 20260Y/11700 nota 1 22860Y/13200 24000Y/13860 22290Y/12870 nota 1 23000 24150 22430 nota 1 24940Y/14400 26190Y/15120 24320Y/14040 nota 1 34500Y/19920 36230Y/20920 33640Y/19420 nota 1 34500 36230 33640 nota 1 Voltaje de uso

Utilización de servicio máximo

Voltaje de servicio mínimo

Voltaje de uso mínimo

127/254 230Y/127 254/127 254 508Y/293 508 635

110/220 191Y/110 220/110 220 440Y/254 440 530

106/212 184Y/106 212/106 212 424Y/245 424 530

TR O

Voltaje nom de sist. 4-wire

PI

A

N

O

C

O N

Voltaje nom sist 3-wire

LA

4.1

A

a) Voltajes nominales de sistemas y voltajes nominales de uso. b) Distancias de seguridad en instalaciones eléctricas.

2540 4400Y2540 4400 5080 7260 8800Y/5080 12700Y/7330 13200Y/7620 13970Y/8070 14520Y/8380 14520 22000Y/12700 24200Y/13970 24340 26400Y/15240 36510Y/21080 36510

2280 2080 3950Y/2280 3600/2080 3950 3600 4560 4160 6560 5940 7900Y/4560 nota 1 11400Y/6580 nota 1 11850Y/6840 nota 1 12504Y/7240 nota 1 13110Y/7570 nota 1 13110 11880 19740Y/11400 nota 1 21720Y/12540 nota 1 21850 nota 1 23690Y/13680 nota 1 32780Y/18930 nota 1 32780 nota 1

O

46000 48300 69000 72500 La Media Tensión llega hasta < 100kV

C

Alta Tensión

La Alta Tensión comienza en los 100kV 115000 121000 138000 145000 161000 169000 230000 242000 345000 500000 785000 1100000

362000 550000 800000 1200000 Tabla 3-3 Libro Rojo IEEE




CODELCO CHILE

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Voltajes nominales de sistemas estándares Baja Tensión

Voltajes nominales de sistemas Asociados no-estándares

120 120/240 208Y/120 240/120 240 480Y/277 480 600

110, 115, 125 110/220, 115/230, 125/250 216Y/125

LA

D

230, 250 460Y/265 440 550, 575

A


O

C

O N

2400 2200, 2300 4160Y/2400 4160 4000 4800 4600 6900 6600, 7200 8320Y/4800 11000, 11500 12000Y/6930 12470Y/7200 13200Y/7620 1300 13800Y/7970 14400 13800 20780Y/12000 22860Y/13200 23000 24940Y/14400 34500Y/19920 34500 33000 46000 44000 69000 66000 La Media Tensión llega hasta < 100kV

TR O

Media Tensión

Alta Tensión

A

N

La Alta Tensión comienza en los 100kV 115000 10000, 120000 138000 132000 161000 154000 230000 154000

Extra Alta Tensión

C

O

PI

345000 500000 765000





Según IEC

4.3

Estos valores no deben ser usados para sistemas públicos. Estos sistemas son generalmente de 4 hilos. La unificación de estos valores está bajo consideración.

O N

(1) (2) (3)

TR O

LA

D

Tabla III del documento “Internacional Standard IEC 38 1994” Serie I Serie II 50Hz y 60Hz 60Hz prácticas norteamericanas Voltaje kV Voltaje kV Voltaje Voltaje máximo nominal máximo nom. de sist 3,6 (1) 3,3 (1) 3 (1) 4.40 (1) 4,16 (1) 7,2 (1) 6,6 (1) 6 (1) 12 11 10 13,2 (2) 12,97 (2) 13,97 (2) 13,2 (2) 14,52 (1) 13,8 (1) (17,5) (15) 24 22 20 26,4 (2) 24,94 (2) 36 (3) 33 (3) 36,5 (2) 34,5 (2) 40,5 (3) 35 (3) -

A

4.2

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Según SEC

C

En este punto se incluye información de carácter general sobre voltajes nominales, niveles de aislamiento, según la norma chilena NEG 8.E.n.75 de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles

N

O

Esta norma está destinada a los sistemas e instalaciones eléctricas que tengan tensiones nominales superiores a 100V así como también al equipo que se utilice en ellos, que operen a 50 Hz.

A

Esta norma separa los niveles de tensión en:

Tensión Reducida Baja Tensión

O

PI

Bajas Tensiones

C

Altas Tensiones

Tensión Media Alta Tensión

A continuación se indican las tensiones nominales establecidas por la Superintendencia de Electricidad y Combustibles.





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D LA

TR O

Tabla IV – Tensiones nominales en Altas Tensiones según SEC Tensión máxima Tensión Nominal de equipos de Sistema kV kV Tensión Media 2,75 2,4 3,6 3,3 5 4,16 7,2 6,6 15 13,2 25,8 23 36 33 48,3 44 Tensión Alta 72,5 66 123 110 170 154

A

Tabla IV – Tensiones nominales en Baja Tensión según SEC Tensión Nominal del Sistema 220/380 500 660

220

O N

245 Tensión Extra Alta

380 500

Distancias de seguridad

4.4.1

General

O

4.4

C

420 525

A

El diseño de transformadores. El diseño de Equipos de Maniobra. El diseño de Líneas de Transmisión Alta y Media Tensión. El diseño de Subestaciones de Alta y Media Tensión. Diseño de Redes Aéreas de Distribución.

PI

• • • • •

N

Las distancias de seguridad son un tema complejo y extenso, de aplicación directa en:

C

O

A continuación, solamente como una guía, se indican algunos valores referenciales de distancias de seguridad en transformadores y equipos de maniobras.

4.4.2

Distancias de seguridad en equipos de maniobras

4.4.2.1 Según NEC El NEC se refiere a las distancias mínimas de separación entre partes energizadas, en el artículo 490-24, Tabla 490-24, indicando que son aplicables entre partes vivas en equipos que se fabrican en el terreno, y señalando que los valores de la tabla 490-24 no son aplicables a las partes interiores o exteriores de equipos diseñados, manufacturados y probados en acuerdo con estándares de diseño de equipos eléctricos aceptados. Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-EL-CDI-001 en el Escritorio de la VCP.



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D

C

O

PI

A

N

O

C

O N

TR O

NEC Tabla 490-24 Separaciones mínimas entre partes energizadas NEC Tabla 490-24 Separaciones mínimas Voltaje Mínima separación BIL BIL nominal entre partes energizadas Fase - Fase Fase - Tierra Interior Exterior Interior Exterior Interior Exterior kV kV kV mm mm mm mm 2,1–4,16 60 95 115 180 80 155 7,2 75 95 140 180 105 155 13,8 95 110 195 305 130 180 14,4 110 110 230 305 170 180 23 125 150 270 385 190 255 34,5 150 150 320 385 245 255 200 200 460 460 335 335 46 200 460 335 250 535 435 69 250 535 435 350 790 635 115 550 1350 1070 138 550 1350 1070 650 1605 1270 161 650 1605 1270 750 1830 1475 230 750 1830 1475 900 2265 1805 1050 2670 2110

A

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LA






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4.4.2.2 Según IEC Para el dimensionamiento de las distancias mínimas de arco requerida para la aislación funcional y básica a altitudes hasta los 2000 m se deben usar las distancias que se muestran en la tabla 5.2.1.1-3.

LA

Pollution degree

Case B (homogeneous field)

3)

Pollution degree

3)

O

C

O N

TR O

1 2 3 4 1 2 3 4 Mm Mm Mm Mm Mm Mm mm mm 0,01 0,01 0,02 0,02 0,04 0,04 0,20 0,20 0,06 0,06 0,8 0,10 0,10 1,6 0,15 0,15 0,8 0,25 0,25 0,2 1,6 0,5 0,5 0,3 0,3 1,0 1,0 1,0 0,45 0,45 1,5 1,5 1,5 0,6 0,6 2 2 2 2 0,8 0,8 3 3 3 3 1,2 1,2 1,2 4 4 4 4 1,5 1,5 1,5 5,5 5,5 5,5 5,5 2 2 2 2 8 8 8 8 3 3 3 3 11 11 11 11 3,5 3,5 3,5 3,5 14 14 14 14 4,5 4,5 4,5 4,5 18 18 18 18 5,5 5,5 5,5 5,5 25 25 25 25 8 8 8 8 33 33 33 33 10 10 10 10 40 40 40 40 12,5 12,5 12,5 12,5 60 60 60 60 17 17 17 17 75 75 75 75 22 22 22 22 90 90 90 90 27 27 27 27 130 130 130 130 35 35 35 35 170 170 170 170 45 45 45 45 Este voltaje es: Para aislación funcional: el voltaje máximo de impulso que se espera ocurra a través de la distancia de arco. Para aislación básica: el voltaje de impulso clasificado del equipo de acuerdo a la tabla 5.2.1-2. Para altitudes mayores a 2000 m los valores de distancia de arco mínima deben multiplicarse por los factores de corrección por altura de la tabla 5.2.1.1-5. Los grados de polución son: Grado 1: Sin polución o polución seca no conductora, la polución ni tiene influencia. Grado 2: Solo polución no conductora, excepto por la ocurrencia ocasional de polución conductora en forma temporal causada por la condensación. Grado 3: Ocurre polución conductora o la polución no conductora se torna conductora debido a la condensación. Grado 4: La polución genera conductividad permanente causada por polvo conductor o por lluvia o nieve. Los distancias mínimas de arco dadas para los grados de polución 2, 3 y 4 están basadas en la experiencia más que en datos fundamentados.

C

O

PI

A

0,33 0,40 0,50 0,60 0,80 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 12 15 20 25 30 40 50 60 80 100 Nota (1) -

Case A (inhomogeneous field)

N

kV

D

Minimum clearances in air in millimeters 2) Up to 2000 m above sea level

Required impulse withstand 1) voltage

A

Tabla 4.4.2.2-1 Distancias mínimas de arco para coordinación de aislamiento (Tabla 2, norma IEC 60664-1)

-

Nota (2) Nota (3) Nota (4)





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Tabla 4.4.2.2-2 Distancias mínimas de fuga para coordinación de aislamiento (Tabla 4, norma IEC 60664-1)

Pollution degree 1

2

3

Material group 2)

3)

2)

V

mm

mm

10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 5000 6300 8000 10000

0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,56 0,75 1 1,3 1,8 2,4 3,2

0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1 1,6 2 2,5 3,2 4 5

O C

-

-

4

Material group

Material group 4)

II mm

III mm

I mm

II mm

III mm

I mm

II mm

III mm

0,08 0,09 0,1 0,11 0,125 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,25 0,28 0,32 0,42 0,56 0,75 1 1,3 1,8 2,4 3,2 4,2 5,6 7,5 10 12,5 16 20 25 32 40

0,4 0,42 0,45 0,48 0,5 0,53 0,56 0,6 0,63 0,67 0,71 0,75 0,8 1 1,25 1,6 2 2,5 3,2 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50

0,4 0,42 0,45 0,48 0,5 0,53 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,4 1,8 2,2 2,8 3,6 4,5 5,6 7,1 9 11 14 18 22 28 36 45 56 71

0,4 0,42 0,45 0,48 0,5 0,53 1,1 1,2 1,25 1,3 1,4 1,5 1,6 2 2,5 3,2 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100

1 1,05 1,1 1,2 1,25 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,5 3,2 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125

1 1,05 1,1 1,2 1,25 1,3 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,8 3,6 4,5 5,6 7,1 9 11 14 18 22 28 36 45 56 71 90 110 140

1 1,05 1,1 1,2 1,25 1,3 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,4 2,5 3,2 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160

1,6 1,6 1,6 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,4 2,5 3,2 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200

1,6 1,6 1,6 1,6 1,7 1,8 2,4 2,5 2,6 2,8 3 3,2 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250

1,6 1,6 1,6 1,6 1,7 1,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320

C

O N

TR O

Mm

I mm

O

N

A

-

PI

-

LA

Voltage 1) r.m.s.

D

Creepage distances in millimeters Printed wiring material Pollution degree 1 2

A

Para el dimensionamiento de la distancia mínima de fuga requerida para la aislación funcional y básica a altitudes hasta los 2000 m se deben usar las distancias que se muestran en la tabla 5.2.1.1-4.

Nota (1) Este voltaje es: Para aislación funcional: el voltaje de trabajo. Para aislación básica: el voltaje clasificado de la tabla 5.2.1.1-1 basado en el voltaje clasificado del equipo, o el voltaje de aislación clasificado. Nota (2) Grupos de materiales I, II, IIIa y IIIb. Nota (3) Grupos de materiales I, II y IIIa. Nota (4) Los materiales del grupo IIIb no son recomendados sobre 630V para aplicaciones con grado de polución 3 y 4. Nota (5) Los grupos de materiales son: Grupo I: 600 <= CTI Grupo II: 400 <= CTI < 600





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Grupo IIIa: 175 <= CTI < 400 Grupo IIIb: 100 <= CTI < 175 Nota (6) CTI (Comparative tracking index): Prueba de acuerdo a norma IEC 112, diseñada para comparar el desempeño de materiales aislantes bajo condiciones definidas.

cm 12 15,5 20 22 24 28 34 42 57 108 128 156 188

cm 19 22,5 27 29 31 35 41 49 64 115 135 162 196

TR O

cm 60 60 60 60 60 60 66 74 89 140 160 187 220

D

cm 4 7,5 12 14 16 20 26 34 49 100 120 147 180

Distancias de seguridad en transformadores

C

4.4.3

cm 50 50 50 50 50 50 56 64 79 130 150 177 210

O N

kV 1 2,5 7,5 12 15 24 36 48 72 120 138 161 230

LA

Tabla VI – Distancias de Seguridad entre partes con tensión y las barreras o barandas de protección de equipos de maniobra. Tensión Dist. Seg. Dist.Seg. Dist.Seg. Dist. Seg. Dist. Seg. Barrreras Nominal hasta: Barrreras Barrreras Barrreras Cajas Metálicas De H<1m De H<1m De H<1m De H<1m Interior Interior Interior Interior

A

4.4.2.3 Según norma NSEC 5 E.n.71 Art.84

4.4.3.1 Según norma ANSI

C

O

PI

A

N

O

ANSI C57.12.00-2000-Tabla 13 Minimum external clearances between transformer Live parts of different phases of the same voltage BIL Maximum Minimum Minimum Minimum A 1000 m system clearance clearance clearance Sobre nivel voltage between between between del mar live parts live parts top shed of bushings kV 1,2 2,5 5 8,7 15 25 34,5 46 69 115 138 161 230 345 500 765 1000

kV crest 48,3 72,5 121 145 169 242 362 550 800 1200

Distrib mm 25,4 50,8 63,5 102 140 178 330 432 635

Power mm 50,8 76,2 102 127 165 229 330 432 635 1041 1245 1448 1778 2286 4064

Distrib mm 25,4 25,4 38,1 50,8 76,2 114 203 305 483


Minimum clearance between top shed of bushings Power mm 25,4 38,1 50,8 63,5 88,9 152 203 305 483 914 1118 1321 1651 3937




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D LA

C

O N

TR O

IEC 76-3-1 Tabla I Recommended clearances from bushings live parts on power transformers having windings with highest voltage for equipment Um<300 kV Voltaje BIL BIL SepaSepaDe corta Voltaje Ración Ración duración máximo Lista Lista de baja I II Lista I Lista II frecuencia kV kV kV kV mm mm mm crest crest ≤ 1,1 3 3,6 10 20 40 60 7,2 20 40 60 60 90 12 28 60 75 90 125 17,5 38 75 95 125 170 24 50 95 125 170 225 36 70 145 179 275 315 52 95 250 450 72,5 140 325 630 185 450 830 123 230 550 1050 145 275 650 1250 325 750 1450 170 360 850 1600 245 395 950 1800

A

4.4.3.2 Según norma IEC

C

O

PI

A

N

O

IEC 76-3-1 Tabla III Recommended clearances from bushings live parts on power transformers having windings with highest voltage for equipment Um≥300 kV Voltaje BIL BIL SepaSepaDe corta Voltaje Ración Ración duración máximo Lista Lista de baja I Lista I II Lista II frecuencia kV kV kV kV mm mm mm crest crest 1900 2250 395 950 f-grd f-f 300 2300 2650 460 1050 f-grd f-f 2300 2650 460 1050 f-grd f-f 362 2700 3100 510 1175 f-gnd f-f 2700 3100 570 1300 f-gnd f-f 420 3100 3500 630 1425 f-gnd f-f




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ANEXO 3

TR O

LA

D

A


O N

DIMENSIONAMIENTO DE LOS COMPONENTES DE

C

O

PI

A

N

O

C

PARTIDORES COMBINADOS DE CCMs DE BAJA TENSIÓN





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Tabla -1 Para dimensionamiento de Partidor Combinado

00

00

(3)

3

(3)

(3)

00 00 00 00 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8

00 00 00 00 00 0 0 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7

00 00 00 00 00 0 0 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7

(7) (7) (7) 7 15 15 30 30 50 70 100 100 150 150 150 250 400 600 600

3 3 7 7 7 15 15 30 30 50 50 70 100 100 150 150 150 250 250 400 (400) (600) (600) (800) (800) (800) 1200

(3) (3) 3 7 7 7 15 15 30 30 50 50 70 100 100 150 150 150 250 250 400 (400) (600) (600) (800) (800) (800)

(3) (3) 3 3 7 7 15 15 15 30 50 50 50 70 100 100 150 150 250 250 400 (400) (600) (600) (800) (800) (800)

522,20

700

9

8

8

8

596,80

800

9

9

8

8

671,40

900

9

8

8

746,00

1000

9

9

9

2. 3.

O N

C

O

N

C

4.

La fuente de la información que contienen estas tablas es: • "CUTLER-HAMMER 1999 CONSULTING APPLICATION CATALOG". Las celdas color gris exceden los límites de los rangos de operación señalados por Cutler-Hammer. Los valores con paréntesis son extrapolaciones de los valores que da CutlerHammer en su Catálogo. • Los valores de la columna 400V son interpolaciones entre los valores ANSI que da Cutler-Hammer para 230V y 480V. Los motores >500HP pueden ser en Baja Tensión si son alimentados por VDF.

O

1.

5.

Capacidad de corriente nominal de los contactores Tamaño NEMA 00 0 1 Corriente nominal Ampere 9 18 27 Datos referenciales de la bobina de los contactores Bobina ac, VA inicial 160 160 160 Bobina ac, VA cerrado 25 25 25 Bobina dc, W inicial 17 17 17 Bobina dc, W cerrado 18 18 18

2,2 3,2 4,2 6 6,8 9,6 15,2 22 28 42 54 68 80 104 130 154 192 248 312 360 480

1,03 1,60 2,00 2,60 3,50 5,00 7,88 11,50 15,50 22,00 30,00 37,00 44,00 60,00 72,00 85,00 105,00 138,00 170,00 205,00 273,00 346,00 408,00 483,00 560,00 610,00 650,00

1,1 1,6 2,1 3 3,4 4,8 7,6 11 14 21 27 34 40 52 65 77 96 124 156 180 240 302 361 414 477 515 590

0,9 1,3 1,7 2,4 2,7 3,9 6,1 9 11 17 22 27 32 41 52 62 77 99 125 144 192 242 289 336 382 412 472

A

00

00 00 00 00 0 0 1 1 2 2 3 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 6 7 7 8 8 9 9

D

00

1/2 3/4 1 1-1/2 2 3 5 8 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600

TR O

1/3

0,37 0,56 0,75 1,11 1,49 2,24 3,73 5,60 7,46 11.19 14,92 18,65 22,38 29,84 37,30 44,76 55,95 74,60 89,52 111,90 149,20 186,50 223,80 261,10 298,40 335,70 373,00 447,60

230V 380V 460V 575V Corriente Nominal Típica de Motor

LA

230V 400V 480V 600V Motor Circuit Protector, MCP. (3) 3 (3) (3)

PI

0,25

230V 400V 480V 600V Tamaño NEMA del Contactor 00 00 00 00

A

POTENCIA Kw HP 0,19 1/4

Los valores de corriente nominal de motores indicados para los voltajes 230V, 460V y 575V son de la Tabla 430-250 del NEC 2005. Los valores indicados para 380V son de catálogos europeos.

2 45

3 90

4 135

5 270

6 540

7 810

8 1215

9 2250

160 25 17 18

625 50 35 35

700 64 35 35

1700 180 600 20

2900 220 2120 20

dc dc 400 400

dc dc 400 400

dc dc (-) 350



Criterios Electricos

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