PROYECTO: SISTEMA DE UTILIZACION EN 10-22.9 KV, PARA LA ELECTRIFICACION DEL CENTRO DE SALUD DE LA TINGUIÑA - ICA.
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PROYECTO: SISTEMA DE UTILIZACION EN 22.9 KV, PARA LA ELECTRIFICACION DEL CENTRO DE SALUD DE LA TINGUIÑA. 1. MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1. GENERALIDADES GENERALIDADES 1.2. OBJETIVO 1.3. ANTECEDENTES ANTECEDENTES 1.4. ALCANCES DEL PROYECTO 1.5. DESCRIPCION DEL PROYECTO 1.6. BASES DE CALCULO 1.7. SISTEMA DE MEDICION 1.8. SEVIDUMBRE SEVIDUMBRE 1.9. REDES PRIMARIAS EXISTENTES 1.10. OTRAS REDES 1.11. FINANCIAMIENTO FINANCIAMIENTO 1.12. CALCULOS ELCTROMECANICOS ELCTROMECANI COS 1.13. PLANOS Y LAMINAS
04 04 04 05 05 06 06 06 06 06 06 07 07
2. ESPECIFICACIONES ESPECIFI CACIONES TECNICAS DE LOS MATERIALES 2.1. ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS 2.2. MENSULA 2.3. LOZAS Y PALOMILLAS 2.4. AISLADORES Y ACCESORIOS ACCESORIOS E FIJACION 2.5. CABLE 2.6. TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION 2.7. SISTEMA DE PROTECCION 2.8. SISTEMA DE MEDICION 2.9. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 2.10 SEÑALES DE SEGURIDAD
08 08 09 09 10 10 11 12 12 13
3. ESPECIFICACIONES ESPECIFI CACIONES TECNICAS DE MONTAJE 3.1. GENERALIDADES GENERALIDADES 3.2. ESTRUCTURAS 3.3. CRUCETAS, MENSULAS, MENSULAS, PALOMILLAS Y PLATAFORMA 3.4. AISLADORES Y FERRETRIA 3.5. CONDUCTOR 3.6. SECCIONADOR SECCIONADOR CUT – OUT (FUSIBLES) 3.7. SUB ESTACION 3.8. TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION 3.9. SISTEMA DE MEDICION 3.10.SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 3.11.SEÑALIZACIONES 3.12.DIMENSIONES 3.12.DIMENSIONES Y MATERIALES MATERIALES DEL DEL TABLERO TABLERO DE DISTRIBUCION DISTRIBUCION 3.13.CONEXION AL SISTEMA EXISTENTE 3.14.PRUEBAS ELECTRICAS
14 14 15 15 15 15 15 16 16 16 16 17 17 17
4. CALCULOS JUSTIFICATIVOS JUSTIFIC ATIVOS 4.1. INTRODUCCION 4.2. CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAPACIDAD 4.3. CALCULO POR CAPACIDAD TERMICA 2
19 19 19
PROYECTO: SISTEMA DE UTILIZACION EN 22.9 KV, PARA LA ELECTRIFICACION DEL CENTRO DE SALUD DE LA TINGUIÑA. 1. MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1. GENERALIDADES GENERALIDADES 1.2. OBJETIVO 1.3. ANTECEDENTES ANTECEDENTES 1.4. ALCANCES DEL PROYECTO 1.5. DESCRIPCION DEL PROYECTO 1.6. BASES DE CALCULO 1.7. SISTEMA DE MEDICION 1.8. SEVIDUMBRE SEVIDUMBRE 1.9. REDES PRIMARIAS EXISTENTES 1.10. OTRAS REDES 1.11. FINANCIAMIENTO FINANCIAMIENTO 1.12. CALCULOS ELCTROMECANICOS ELCTROMECANI COS 1.13. PLANOS Y LAMINAS
04 04 04 05 05 06 06 06 06 06 06 07 07
2. ESPECIFICACIONES ESPECIFI CACIONES TECNICAS DE LOS MATERIALES 2.1. ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS 2.2. MENSULA 2.3. LOZAS Y PALOMILLAS 2.4. AISLADORES Y ACCESORIOS ACCESORIOS E FIJACION 2.5. CABLE 2.6. TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION 2.7. SISTEMA DE PROTECCION 2.8. SISTEMA DE MEDICION 2.9. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 2.10 SEÑALES DE SEGURIDAD
08 08 09 09 10 10 11 12 12 13
3. ESPECIFICACIONES ESPECIFI CACIONES TECNICAS DE MONTAJE 3.1. GENERALIDADES GENERALIDADES 3.2. ESTRUCTURAS 3.3. CRUCETAS, MENSULAS, MENSULAS, PALOMILLAS Y PLATAFORMA 3.4. AISLADORES Y FERRETRIA 3.5. CONDUCTOR 3.6. SECCIONADOR SECCIONADOR CUT – OUT (FUSIBLES) 3.7. SUB ESTACION 3.8. TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION 3.9. SISTEMA DE MEDICION 3.10.SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 3.11.SEÑALIZACIONES 3.12.DIMENSIONES 3.12.DIMENSIONES Y MATERIALES MATERIALES DEL DEL TABLERO TABLERO DE DISTRIBUCION DISTRIBUCION 3.13.CONEXION AL SISTEMA EXISTENTE 3.14.PRUEBAS ELECTRICAS
14 14 15 15 15 15 15 16 16 16 16 17 17 17
4. CALCULOS JUSTIFICATIVOS JUSTIFIC ATIVOS 4.1. INTRODUCCION 4.2. CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAPACIDAD 4.3. CALCULO POR CAPACIDAD TERMICA 2
19 19 19
4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.9.
5.
CALCULO DE LA SELECCIÓN MINIMA POR C.CIRCUITO CALCULO DE LA CAIDA DE TENSION TENSIO N CALCULO MECANICO DE LA LINEA CALCULO DE LA CIMENTACION CIMENTACIO N DE ESTRUCTURAS CALCULO DE RESISTENCIA DE PUESTA ATIERRA COORDINACION DEL SISTEMA DE PROTECCION
METRADO
7. DETALLES Y PLANOS
3
20 20 22 24 25 26
PROYECTO: SISTEMA DE UTILIZACION EN 22.9 KV, PARA LA ELECTRIFICACION DEL CENTRO DE SALUD DE LA TINGUIÑA - ICA. 1. MEMORIA DESCRIPTIVA GENERALIDADES El presente estudio tiene como finalidad diseñar y definir las redes eléctricas del SISTEMA DE UTILIZACION EN 10-22.9 KV, PARA LA ELECTRIFICACION DEL CENTRO SALUD DE LA TINGUIÑA – ICA, Necesariamente el presente proyecto de electrificación deberá ser un sistema de Utilización en 10-22.9 kV, económicamente adaptado, es decir de bajo costo, sin dejar de lado la confiabilidad y continuidad del servicio eléctrico que se brindara a dicha Institución. Asimismo, cabe mencionar que para el desarrollo del presente se ha considerado el área como un sector Urbano. SISTEMA DE UTILIZACION EN 10-22.9 KV, PARA LA ELECTRIFICACION DEL CENTRO SALUD DE LA TINGUIÑA – ICA, dentro del área de concesión de Electro Dunas S.A.A. Para la elaboración del presente estudio, se le otorgo al Centro de Salud de la Tinguiña, La fijación de Punto de Diseño con Documento Nº GO-0054542012/PO, de fecha 13 de Diciembre del 2012, expedidos por la Concesionaria. La red tendrá una relación de 10-22.9/0.22 kV, 3Ø. Se ha encargado la Elaboración del Expediente técnico al Ingeniero Mecánico Electricista JAVIER CHOQUE GUTIERREZ con registro C.I.P. 59116 El proyecto ha sido Codificado con el N° 0452-12 por Electro Dunas S.A.A.
1.2 OBJETIVO El presente Proyecto comprende el Cálculo y Diseño del Sistema de Utilización en 10-22.9 kV, 60 Hz., trifásico, sistema Aéreo - Subterráneo, Delta Neutro Aislado. Asimismo comprende el diseño electromecánico de la Sub-Estación Compacta “4---A” demandas según las cargas a electrificar con un nivel de tensión de 10-22.9/0,22 kV para una demanda total de 140 kW.
1.3 ANTECEDENTES El presente estudio comprende el diseño del Sistema de Utilización en 10-22.9 kV y el montaje de la Sub Estación Compacta dimensionada adecuadamente para suministrar energía eléctrica en forma continua y eficiente, al Centro de Salud de la Tinguiña, tendrá una máxima demanda de 140 kW. La Factibilidad de Suministro y Fijación del Punto de Diseño en 10-22.9 kV, ha sido otorgado por la Concesionaria mediante Documento Nº GO-0054542012/PO, de fecha 13 de Diciembre del 2012, expedidos por la Concesionaria.
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El suministro de energía eléctrica en Media Tensión para dicho predio será a partir de la estructura existente SE40375 configurado en Delta Neutro Aislado., alimentada por la Troncal IC103 (10-22.9 kV), propiedad de Electro Dunas S.A.A.
1.4 ALCANCE DEL PROYECTO El presente estudio comprende el diseño del Sistema de Utilización en 10-22.9 kV, desde el punto de diseño hasta el montaje de la Sub Estación Compacta dimensionada adecuadamente para suministrar energía eléctrica en forma continua y eficiente, tendrá una máxima demanda de 140 kW.
Máxima Demanda: El siguiente cuadro presenta el resumen de las cargas a alimentar: CALCULO JUSTIFICATIVO DE MAXIMA DEMANDA DEL TG ITEM
DESCRIPCION
1 1.1 1.2 2 2.1 2.2 2.3 2.3
CALCULO CARGA/m2
AREA
CARGA (W/m2)
P,J,
(W)
F.D.
M.D.
(W)
AREA TOTAL DEL HOSPITAL
1,884.74
ALU MB RAD O Y TOMACOR RI ENT ES
1,884.74
25.00
47,118.50
6,360.00
25.00
159,000.00
0.75
119,250.00
1.00
750.00
750.00
1.00
750.00
CALCULO DE MAXIMA DEMANDA ALU MB RAD O Y TOMACOR RI ENT ES ELECTROBOMBA ESTERI LIZADOR
1.00
3,000.00
3,000.00
1.00
3,000.00
AI RE ACONDI CIONADO
10.00
2,000.00
20,000.00
1.00
20,000.00
140,000.00
Se ha visto conveniente utilizar 01 transformador de 200 kVA.
1.5 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO a) Punto de alimentación La Factibilidad de Suministro y Fijación del Punto de Diseño en 10-22.9 kV, ha sido otorgado por la Concesionaria mediante Documento Nº GO005454-2012/PO, de fecha 13 de Diciembre del 2012, expedidos por la Concesionaria. El suministro de energía eléctrica en Media Tensión para dicho predio será a partir de la estructura existente SE40375 configurado en Delta Neutro Aislado., alimentada por la Troncal IC103 (10-22.9 kV), propiedad de Electro Dunas S.A.A b) Línea de alimentación En el desarrollo del presente proyecto los conductores a usar en el tramo aéreo será AAAC 50 mm 2, y el subterráneo será de cable N2XSY de 50 mm², 18/30 kV, temple duro. Serán instalados sobre aisladores polimérico 5
tipo Pin y poliméricos de silicona tipo anclaje, soportados por accesorios de fierro galvanizado en caliente que se fijarán a las ménsulas de C.A.V.. de 1.00 m. las cuales se embonarán y/o fijarán al poste de concreto armado centrifugado de 13/300/180/375 y 13/400/180/375, y el cable subterráneo sobre una cama de tierra tamizada o arena fina. Desde la estructura. SE40375configurado en Delta Neutro Aislado., alimentada por la Troncal IC103 (10-22.9 kV), se conectará a la red aérea, a través de la estructura de existente asignada como Punto de Diseño. Desde la estructura de Punto de Diseño la red recorre un tramo aproximado de 30 m. hasta el punto de seccionamiento y medición, recorre 140 m, aproximadamente hasta la estructura de donde se baja a subterráneo cuyo recorrido subterráneo es 45 m, aproximadamente (considerando la longitud del poste) hasta la S.E. Las principales características del sistema proyectado son: -
Tensión nominal de alimentación Tipo de distribución Sistema adoptado Frecuencia del sistema Tramo a instalar
: : : : :
10-22.9 kV Trifásico Aéreo - Subterráneo 60 Hz 215 m. aprox.
La red proyectada servirá para alimentar a 01 Sub Estación Compacta a instalarse estará conformada por: - La subestación proyectada será del tipo Compacta, constituido por: La Subestación Compacta clase 25 kV es un gabinete servicio Interior o Exterior. Que se fabrica con lámina de acero decapada calibre 12 para la estructura y calibre 14 para las tapas, terminada con pintura de aplicación electrostática. El gabinete contiene en su interior: • Una cuchilla de paso de operación sin carga. Operada desde el frente por medio de un mecanismo de palanca. Se suministrar con mecanismos de puesta a tierra para mantenimiento. • Un seccionador de operación con carga de accionamiento rápido, disparo tripolar, operado desde el frente. Bus principal de cobre electrolítico para 400 A, además del bus de tierra. • Acoplamiento a transformador. a) b) c) d)
Equipo de seccionamiento y protección (Cut Out). Transformador de potencia seco de 10-22.9 kV, Trifásico, 60 Hz. Equipo de seccionamiento y protección (Cut Out). Transformador de potencia seco de 10-22.9 kV, Trifásico, 60 Hz.
1.6 BASES DE CÁLCULO El Proyecto ha sido elaborado tomando en consideración las recomendaciones de: a) b) c) d) e)
El Código Nacional de Electricidad - Tomo "SUMINISTRO" La Ley de Concesiones Eléctricas Nº 25844 y su Reglamento Las Normas Técnicas y de procedimientos DGE/MEM N° 018-2002 Terminología y Símbolos Gráficos en Electricidad El Reglamento Nacional de Construcciones 6
f)
R.M. Nº 161-2007-MEM/DM.- Sobre el Reglamento de Seguridad y Salud en el Trabajo de las Actividades Eléctricas (2007-04-18) g) Resolución Osinerg Nº 153-2011-OS/CD h) Las Normas de ELECTRO DUNAS S.A.A.
1.7 SISTEMA DE MEDICION Los equipos para el Sistema de Medición se instalaran en el lado de Media Tensión a ubicarse en la primera estructura del sistema proyectado, el cual será suministrado e instalado por la empresa concesionaria Electro Dunas SAA (Kit Básico) de conformidad con la Resolución Nº 153-2011-OS/CD.
1.8 SERVIDUMBRE La faja de servidumbre que corresponde al paso de la línea es vía pública por lo tanto no afecta a terceros.
1.9 REDES PRIMARIAS EXISTENTES En el tramo de recorrido de la línea proyectada no existen Redes Primarias que tengan un recorrido paralelo con la línea de Media tensión proyectada, pero por DMS se ha diseñado la línea en subterráneo.
1.10 OTRAS REDES En el tramo de recorrido de la Red proyectada no existen instalaciones telefónicas y de telecable dentro del recorrido de la línea proyectada.
1.11 FINANCIAMIENTO El financiamiento estará a cargo del GOBIERNO REGIONAL DE ICA.
1.12 CALCULOS ELECTROMECANICOS Cálculos Mecánicos: Los cálculos mecánicos se han realizado teniendo en cuenta la disposición de las estructuras consideradas en el proyecto.
Cálculos eléctricos: Para los cálculos eléctricos se ha considerado los siguientes parámetros: . Caída de tensión en el extremo más desfavorable de la red ............... . Factor de potencia (CosΦ) ....……………………………..…….............
5% 0.9
1.13 PLANOS Y LAMINAS Complementan el presente estudio y se adjuntan los siguientes planos y laminas: -
Láminas de Detalles Plano de Ubicación Plano de distribución.
7
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS MATERIALES. 2.1 ESTRUCTURAS POSTES Los postes a usar en el Sistema de Utilización estarán constituidos por armadura de hierro y concreto, se fabricarán por sistema de centrifugado, tendrán las siguientes características: Longitud (m) Esfuerzo en la punta (kg) Diámetro en el vértice (mm) Diámetro en la base (mm) Longitud de empotramiento (m) Peso del poste (Kg.) Coeficiente de Seguridad
: : : : : : :
13 400 180 375 1,30 1800 2
13 300 180 375 1.30 1600 2
La longitud empotrada de los postes será de 1.3 m Las normas de fabricación de los postes, obedecen a las dictadas por ITINTEC 339-027, para el diseño, fabricación y pruebas; y DGE 015-PD-1, para diseño y fabricación. Los postes deberán llevar impresas, con características legibles lo siguiente: Marca de fabricante Año de Fabricación Longitud y carga de trabajo Empresa Concesionaria - Señalización
PROTECCIÓN DE LA BASE Contra de la acción corrosiva, al poste se le revestirá en su totalidad con una base Selladora de Cristaflex o similar y para la protección de la base del mismo, antes de su izamiento, se le aplicará una capa de Alquitrán desde la base de la estructura hasta 2.5 m de ésta.
SECCIONAMIENTO Y MEDICION Estará compuesta por los siguientes elementos: a) Un poste de C.A.C. de 13/400/180/375 b) Tres Ménsulas C.A.V. de 1.00/300 c) Una Media Palomilla de C.A.V de 1.10 m. d) Una Media Losa de C.A.V. e) Un sistema de puesta a tierra (MT). f) Tres Cut-Outs poliméricos de 27 kV-100 A -150 kV BILL g) Un Traformix h) Un Murete Porta Medidor.
2.2
MÉNSULA Las ménsulas a usar serán de concreto armado vibrado con agujeros laterales de las siguientes características:
8
Designación
2.3
: M/1.00/250
LOZAS Y PALOMILLAS MEDIA LOZA
MEDIA PALOMILLA
La Palomilla será de CAV de 1.10 metros de longitud nominal, 350 mm Ø en el agujero de montaje peso propio aproximado de 650 kg. Peso máximo de soporte 60 kg. Se empleará para los seccionadores unipolares tipo cut out.
9
2.3 CABLE
ESPECIFICACIONES CONDUCTORES TIPO N2XSY 18/30kV PARÁMETROS FÍSICOS SECCION NOMINAL
AISLAMIENTO
CUBIERTA
DIAMETRO EXTERIOR
mm
mm
mm
mm
Kg/Km
8,15
8.0
2,0
33.5
1367
mm² 50
ESPESOR
DIAMETRO CONDUCTOR
NUMERO HILOS
19
PESO
PARÁMETROS ELÉCTRICOS RESISTENCIA AC SECCION NOMINAL
REACTANCIA INDUCTIVA
RESISTENCIA DC A 20 ºC
AMPACIDAD ENTERRADO (20 ºC) (A)
(B)
(A)
(B)
AMPACIDAD ENTERRADO (30 ºC)
mm2
Ohm/Km
Ohm/Km
Ohm/Km
Ohm/Km
Ohm/Km
(A)
(B)
(A)
(B)
50
0.387
0.494
0.494
0.2761
0.1711
250
230
280
245
Para realizar las conexiones en la red se usarán cabezas terminales exteriores en cada fase la cual viene en Kit completo, y para la conexión a la red existente se emplearan conectores AMPACT 600403-0 Las derivaciones hacia los seccionadores Cut-Out y bornes primarios de los transformadores se efectuaran con conductor de cobre sólido desnudo de 70 mm2 El cable de conexión entre los Bushing de B.T. del transformador y las barras del tablero de Distribución de Baja Tensión será conductor de cobre, tipo NYY de dos ternas de 3-1 x 120 mm² de sección.
TABLA DE DATOS TECNICOS NYY UNIPOLAR ESPESORES DIAMETRO PREVISTO
SECCION Nº HILOS
Nº x mm2
120
AISLAMIENTO
mm
37
1.6
PESO PREVISTO
CAPACIDAD DE CORRIENTE
CUBIETA
mm
mm
1.6
19.8
10
ENT ERRADO
AIRE
DUCT O
A
A
A
382
356
265
(Kg/Km)
1323
2.6
CONDUCTORES Los conductores serán de aleación de aluminio AAAC, desnudo, del tipo cableado, con los hilos dispuestos concéntricamente para la instalación aérea. Características Los conductores serán de aleación de aluminio AAAC, desnudo, del tipo cableado, con los hilos dispuestos concéntricamente para la instalación aérea. Sección nominal (mm 2) : 50 Números de hilos : 7 Diámetro nominal exterior (mm) : 9.1 Peso aproximado (kg/km) : 137 Carga de rotura (kg) : 1428 Resistencia en CC a 20 ºC ( /km) : 0.663 Capacidad de corriente (A) : 195 Para realizar las conexiones en la red se usarán conectores similar al mini Wedge de Ampact, y para la conexión a la red existente se emplearan conectores AMPACT 600525-0 Las derivaciones hacia los seccionadores cut-out y bornes primarios de los transformadores se efectuaran con conductor de cobre sólido desnudo de 70 mm2 El cable de conexión entre los Bushing de B.T. del transformador y las barras del tablero de Distribución de Baja Tensión será conductor de cobre, tipo NYY de dos ternas 3-1 x 120 mm² de sección. Las varillas de armar y cinta plana de armar será adecuada para cable de 120 mm similar a modelo AM-MT25-02 fabricado por AMISA, Nº de varilla 8, diámetro de cada varia 3.71 mm, peso aproximado 0.29 kg, longitud 1117 mm color rojo.
2.7
AISLADORES Y FERRETERIA 2.7.1 AISL AD OR POL IMÉRICO TIPO PIN-POLIMERICO SIL LYCO M. 27 KV.
Los aisladores instalados tipo Pin tendrán las características siguientes: Material Aislante : Polimérico resistente a la erosión y ……………………………………… rayos U.V. : 370mm Longitud : Acero Galvanizado. Material del Pin : 816Kg. (8 kN) Carga (Min) o voladizo : 280mm Aprox Distancia de Arco Seco (Min) : 850mm Aprox Línea de Fuga Mínima Tensión de Descarga a onda de : Positiva – 195kV Impulso 1.2/50 us Negativa – 230kV Tensión de descarga a onda a : Humedo – 80kV Frecuencia industrial (60Hz) Seco – 110kV : 4.5Kg. Peso aproximado
11
2.7.2 AISL AD OR TIPO POL IMERICO DE SUSPEN SIÓN 27 KV .
El Aislador tipo Polimérico de Suspensión tendrá las siguientes características: Material aislante : Goma Silicona Longitud : 550m Aprox. Material del pasador : Acero Galvanizado Carga Mec. Especificada (SML) : 45 KN Carga de Prueba de Rutina (RTL) : 23 KN Línea de Fuga Mínima : 850mm Tensión de Descarga a Onda de impulso 1.2/50 us : 215 KV Tensión de Descarga a Onda de Frec. industrial (60 hz.): Húmedo : 110 KV Seco : 130 KV Peso aproximado : 2.5 Kg. Tensión Máxima del Sistema : 36 KV
Aplicación.- soporta aísla líneas aéreas de media tensión 22.9KV, en estructuras de alineamiento. 2.7.3 FERRETERRIA Y ACC ESORIOS. -
Soporte para aisladores poliméricos tipo PIN 36kV
Características básicas: Referencia Material de la rosca Material del pin Longitud aprox., mm
: SID-ET-17b. ANSI C135.22 : plomo al antimonio : acero forjado galvanizado en caliente : 175
Aplicación.- Soporta aisladores tipo PIN polimérico en estructuras de alineamiento, ángulo y de anclaje de líneas aéreas de media tensión 22.9KV. Se instalara en la cima de los postes utilizando varillas roscadas de 16mmø -
Soporte metálico para aislador polimérico tipo PIN 24KV, pasante
Características básicas: Referencia Material Longitud aprox., mm
: SID-ET-17b. ANSI C135.17 : acero forjado galvanizado en caliente : 201
Aplicación.- Soporta aisladores tipo PIN polimérico en líneas aéreas de media tensión 22.9KV. Se instalara en la cima de los postes utilizando varillas roscadas de 16mmø -
Eslabón doble, tipo ocho giratorio Eslabón doble, tipo ocho giratorio.
Características básicas: Referencia Material. Ítem 1(pin de giro) Ítem 2 Ítem 3 (seguro) Longitud aproximada.
: SID-ET-017b. : hierro maleable galvanizado : acero de resistencia galvanizado : acero inoxidable o bronce. mm : 134 12
Carga mínima de rotura, Kg
: 5350
Aplicación.- como eslabón de unión entre herrajes para la fijación de los conductores a los aisladores poliméricos en líneas aéreas de media tensión (10-22.9KV). -
Grapa de anclaje tipo pistola.
Características básicas: Referencia Material Ítem1y4 Ítem 3, 5, 6 y 7 Ítem 2
: SID-ET-017b : aleación de aluminio : acero galvanizado : acero inoxidable
Aplicación.- para sujetar conductores aleación de aluminio hasta 185mm² de sección en líneas aéreas de media tensión (1022.90KV), su uso es recomendable en zonas donde la acción corrosiva del medio ambiente es moderada. -
Amarre preformado para aislador PIN
Características básicas: Referencia 138 Material de alambre Sentido de cableado
: Especif. Técnica SID-ET-46 Plano SID : Aluminio con alma de acero : derecho
Aplicación.- para la sujeción de conductores de aleación de aluminio hasta 185mm² de sección en aisladores tipo PIN. -
Plancha de Cu. Para línea a tierra.
Características básicas: Referencia Material Composición Densidad, g/cm³
: plano SID-227 : cobre electrolítico : 99.9% de pureza : 89
Aplicación.- en líneas aéreas de media tensión (10-22.9KV), para la conexión a tierra de las partes metálicas de los aisladores, seccionadores 10KV. -
Arandela curvada cuadrada/plana
Características básicas: Referencia : Especif. Técnica SID-ET-017b : Acero galvanizado Material : 5350 Carga mínima de rotura al esfuerzo cortante, kg
Aplicación.- en estructuras de líneas demedia tensión (10-22.9KV) para distribuir esfuerzos de contactos entre pernos angular u ojal roscado y poste.
13
-
Ojal roscado
Características básicas: Referencia
Material
:Especif. Técnica SID-ET-017b ANSI C135.5(tipo1) : acero forjado, galvanizado en caliente, según ASTM-A-153-82
Aplicación.- herraje de enlace entre perno angular y eslabones sujetadores de aisladores de suspensión en líneas aéreas de media tensión (10-22.90KV). -
Canaleta protectora para viento
Características básicas: Material
: acero galvanizado en caliente, mínimo 85 micrones, según norma ASTM A-153-80
Aplicación.- utilizado como elemento de protección del cable de acero para viento en estructuras de redes aéreas de distribución. -
Zapata de anclaje para viento.
Características básicas: Referencia : LI -7-505 : concreto armado (300Kg/m³ de cemento) Material : 3000 Esfuerzo a la tracción, Kg : superficies: superficies externas lisas Acabado : 35 Peso, Kg
Aplicación.- Directamente enterrada en todo tipo de terreno (excepto fango) y utilizado como elemento de anclaje para viento de estructuras de redes aéreas de distribución. -
Barra con ojo para viento
Características básicas: Referencia Material
: Especif. Técnica DNC-ET-032 : acero SAE-1020 galvanizado en caliente, según ASTM A153-80 Material : 8000 Peso aproximado, Kg : 4.0
Aplicación.- utilizado como elemento de anclaje para retenida de estructuras de redes aéreas de distribución. -
Amarre preformado para cable acercado para viento
Características básicas: : Especif. Técnica DNC-ET-032 Referencia Norma de fabricación : ASTM A 475-89 : Acero galvanizado degrado extra alta Material resistencia (EHS). : 732 Peso mínimo de galvanizado clase “C”, g/m² 14
Mínimo esfuerzo
: 5080 de rotura, Kg-f
Aplicación.- sujeción de cable para viento de estructuras de redes aéreas de distribución. -
Cable acerado para viento.
Características básicas: : Especif. Técnica DNC-ET-032 Referencia Norma de fabricación : ASTM A 475-89 : Acero galvanizado clase “C” de grado Material extra alta resistencia. : 7.94(5/16”) Diámetro nominal, mm :7 Numero de alambres : 2.64(0.0104”) Diámetro de c/alambre, mm : 5080 de rotura, Kg Mínimo esfuerzo
Aplicación.- cable utilizado para retenida en estructuras de estructuras de redes aéreas de distribución. -
Guardacabo
Características básicas: : plancha de acero de 1.5mm de espesor Material : galvanizado en caliente, según ASTM A153-80 Acabado
Aplicación.- para usarse como protección del cable portante en la estructuras de fin de línea. -
Varilla roscada.
Características básicas: Referencia Material Carga de rotura mínima, Kg -
: Especif. Técnica SID-ET-017b : acero al carbono. : galvanizado en caliente, según Norma ASTM a-153-80
Varilla de puesta a tierra
Características básicas: : Norma española UNE 21-056-81 Especif. Referencia Técnicas SID-ET-046 : núcleo de acero, con una capa exterior de cobre, Material 99.9% de pureza, soldados íntimamente por proceso de fusión copperweld. Espesor mínimo del recubrimiento, mm: 0.3000
Aplicación: Para instalación de puesta a tierra. Ver normas SE-3-160, SI-3-160 Uso.- introducido directamente en terrenos arenosos o blancos de baja resistividad (menor a 60ohm-m), para suelos de mayor resistividad, instalarse en pozos tratados en subestaciones interiores o exteriores.
15
2.8
RETENIDAS. Estará constituido por los siguientes elementos: 15 m. de cable de A°G° de 9.52 mm diámetro, 7 hilos con una resistencia a la ruptura de 4950 Kg. 04 grapas de ranuras paralelas de FºGº con tres pernos. 01 templador ojo-gancho de FºGº de 19 mm. x 254mm. 01varilla de anclaje de FºGº de 19mm x 2.40 m, provisto de arandela, tuerca y contratuerca. 02 guardacabos de FºGº con ranura para cable 9.52 mm 01 aislador de tracción tipo nuez, clase ANSI 54-2 01 Canaleta Guardacable de FºGº de 1.6 mm x 2.40 m, para cable de 9.52 mm 01 bloque de concreto armado de 0.4 x 0.4 x 0.2 m 01 arandela cuadrada de 102 mm x 102 mm x 6.4 mm con hueco 20.6mm de Ø. Todos los elementos de fijación y ensamblaje de la cadena, soportarán una carga de rotura mínima de 7,000 Kg.
2.9
TERMINALES TERMOCONTRAIBLES TIPO EXTERIOR E INTERIOR Será para montaje exterior del tipo corto, termo contraíbles, clase1 para cables unipolares apantallados con aislación polimérica tipo N2XSY, 18/30 kV, para cable 1x50mm2 con su soporte. El kit para el cable unipolar incluye todos los elementos necesarios para ejecutar su montaje. Deberán tener suficiente resistencia térmica, mecánica y electromagnética, para soportar los efectos de la corriente de cortocircuito y de expansión térmica. Serán para tipo de corrosión severa, resistente a ambientes de alta contaminación. Los terminales deberán contar con su respectiva salida de tierra para ser conectada a la chaqueta del cable seco para darle la respectiva continuidad de tierra, y con accesorios para su fijación. Características: -Tensión de operación inicial -Tensión de operación final -Nivel de Impulso (kV) -Temperatura de operación continua -Clase de aislamiento -Tipo de instalación -A.C. Resistencia, 1 min. -D.C. Resistencia, 15 min. -Resistencia en humedad, 10 s -Resistencia en seco, 6 horas -Línea de fuga mínima
2.10
: : : : : : : : : : :
10kV 22,9kV 150 70°C 25kV Exterior 65 KV. 105 KV. 60 KV. 55 KV. 800 mm
TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN EN SECO Fabricación de Un (01) Transformador Trifásico, del tipo seco recubrimiento en resina epóxico, con núcleo en Fe. Si. de grano orientado laminado en frío corte 16
de 45º en su totalidad, arrollamiento de cobre electrolítico de alto grado de pureza, fabricado bajo la Norma INDECOPI No 370.002 y I.E.C. Pub. 76, enfriamiento natural, para montaje exterior, de las siguientes características:
CARACTERÍSTICAS
Potencia nominal Relación de Transformación en carga Regulación en lado de 22.9 – 10 KV Grupo de conexión Número de fases Clase de aislamiento Térmico Nro.de aisladores en A.T./ B.T. Tipo de aisladores primario Clase de aislamiento Nivel de aislamiento en el primario BILL Exterior Nivel de aislamiento en el secundario Temperatura máxima de carga Sistema de Disipación de Calor Tensión de Cortocircuito Frecuencia Pérdidas Totales (W) Altura máxima de trabajo Trabajo Montaje Norma de Fabricación
: 200 KVA : 10-22.9 /0.22 KV : ±2x2.5% : Dyn5 - Ynyn6 :3 : Ao (105 °C) : 3/6 : Resina : H (Revestimiento en resina) : 24/50/125 KV : 170 kV : 1.1 / 3 kV : 60 / 65 C° : ANAN : 4 % ± 10% : 60 HZ. : ≤ 2.0% Sn : 1000 msnm. Continuo. Interior IEC PUB 76; INTINTEC 370.002
Accesorios Conmutador tripolar con mando exterior, de accionamiento sin carga con enclavamiento mecánico en cada posición. Conmutador tripolar con mando exterior, de accionamiento sin carga cambio de tensión 10 – 22.9 KV. Ojales de izamiento para levantar la parte activa del transformador completo. Borne de conexión a tierra. Ruedas bidireccionales. Placa de características. Pruebas de Laboratorio Medición de la resistencia de Aislamiento. Medición de la resistencia de los arrollamientos. Medida de la relación de transformación en todas la tomas. Verificación de secuencia de fases y grupo de conexión. Medición de la rigidez dieléctrica del aceite. Medida de las pérdidas con carga y de tensión de cortocircuito. Medida de las pérdidas en vacío y de la corriente en vacío. Ensayo de Tensión Aplicada. Ensayo de Tensión Inducida. Entrega de protocolos de prueba y Certificado de Garantía.
17
2.11
SISTEMA DE PROTECCIÓN SECCIONADORES POLIMERICOS UNIPOLARES TIPO CUT OUT TIPO “C” Para la protección tanto de la Red como del Transformador, se utilizará cortacircuitos fusibles unipolares para montaje exterior, tipo Cut Outs para accionamiento bajo carga con pértiga, con portafusibles y fusibles de las siguientes características:
Será del Tipo “C” Tensión nominal Nivel básico de aislamiento (BIL) Corriente nominal Corriente de ruptura simétrica Línea de fuga Tensión de descarga a baja frecuencia - En seco - Bajo lluvia
: : : : :
27 kV. 150 kV. 100 A. 8 kA. 400 mm.
: :
70 kV 400 kV.
Los fusibles serán tipo chicote con señal visual de fusible quemado de las siguientes características: Tensión nominal Corriente nominal
: :
10-22.9 kV. 25A (SECC.) 65 A (S.C.)
INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO El interruptor Termo magnético será similar a los de la línea Merlin Gerin, los Compact NS aumenta el retorno de la inversión incrementado la vida útil de la instalación, será para montaje en posición fija y conexión frontal. La tensión de fuerza en el lado de baja tensión será en 380-220 voltios. De acuerdo al porcentaje del 90 % de la potencia total del transformador se ha determinado el interruptor general a utilizar el cual será:
TRANSFORMADORES DE 200 kVA Interruptores Termo magnéticos de 3x800 A en 220 V, en la parte magnética fija, y regulable en la parte térmica de 0.8 a 1 In.
2.12 SISTEMA DE MEDICIÓN Será con medición en Media Tensión, cuyos materiales serán suministrados por el contratista e instalados por Electro Dunas S.A.A, previo pago de los derechos de conexión, por parte de los interesados, según Resolución de Osinerg Nº 153-2011-OS/CD, vigente a partir del 01-09-2011.
2.13 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Se instalarán pozos a tierra para los lados de media y baja tensión. Cada pozo a tierra para media tensión estará compuesto por los siguientes elementos:
01 electrodo de cobre de 16 mm x 2.40 m 18
01 conector tipo perno partido de bronce para unir cable de 5.1 mm y la varilla de cobre de 16 mm . 50 kg. de carbón Vegetal 50 kg. de sal Industrial 01 caja de registro de concreto armado vibrado de 0.5 x 0.5 x 0.3 m, con tapa de 0.4 x 0.4 x 0.05 m. 20 metros de cable de cobre recocido desnudo de 16 mm 2 . 01 tubería PVC pesada de 25 mm x 3 metros (para protección del conductor de cobre) 03 plancha de Cu. Doblada tipo cartera, de 54 mm x 40 mm x 2 mm, con agujeros a los lados, de 20 mm y con ranura en el vértice de 5 mm Cada pozo a tierra para baja tensión estará compuesto por los siguientes elementos:
01 electrodo de cobre de 16 mm x 2.40 metros. 01 conector tipo perno partido de bronce para unir cable de 7.56 mm (35 mm2 ) y la varilla de cobre de 16 mm 50 kg. de Sal Industrial 50 kg. de Carbón Vegetal 01 Caja de registro de concreto armado vibrado de 0.5 x 0.5 x 0.3 m, con tapa de 0.4 x 0.4 x 0.05 m. 20 metros de cable de cobre recocido desnudo de 35 mm 2 01 conector cuña de aleación de cobre y estaño tipo VII 01 tubería PVC pesadas de 25 mm x 3 metros Los pozos a tierra deberán tener una señalización de 230 mm , con fondo circular de color amarillo, símbolo de color amarillo negro, letras y números de color negro, indicándose cual es el de Media Tensión y cual el de Baja Tensión (MT o BT), así como la distancia desde el eje del poste. Se ubicara a una altura de 0.5 m del suelo, sobre el poste.
2.14 SEÑALES DE SEGURIDAD Señal de Puesta a Tierra: Fondo de color amarillo patito de 23 cm de diámetro Símbolo de color negro Texto y numero de color negro Señal de Peligro de Riesgo Eléctrico: Fondo de color amarillo patito Señal de símbolo color negro Borde de color negro Texto y números de color negro Señal de Sub-estación Fondo de color amarillo patito Texto de color negro (S.E. Nº 4---A) Tensión en BT color rojo Potencia de transformador (200 kVA). -
19
3 3.1
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE. GENERALIDADES Estas especificaciones están basadas en la aplicación del Código Nacional de Electricidad, las Normas Técnicas y de procedimientos DGE/MEM, el Reglamento Nacional de construcciones y los resultados de las experiencias de trabajos similares, y tienen por objeto establecer las pautas y objetos generales relativos a la ejecución de las obras de redes aéreas de Media Tensión en 1022.9 kV. Antes de iniciarse los trabajos deberá verificare que se pueda realizarse los mismos sin interferencias, en caso contrario, deberá comunicarse por escrito de las interferencias que se produzcan y que van a ocasionar atrasos y/o paralizaciones para el que corresponda subsane estas dificultades. Sobre la base de lo descrito en la memoria descriptiva, especificaciones y planos, la ejecución de las obras del presente proyecto deberán realizarse siguiendo las recomendaciones del Código Nacional de Electricidad y Reglamento Nacional de Construcciones y otros dispositivos legales vigentes a la fecha.
Garantías. Se garantiza todo trabajo, materiales y equipos que provea, de acuerdo con los requerimientos de los planos y especificaciones. Igualmente se garantizará la mano de obra utilizada debiendo ser esta de primera clase. Validez de especificaciones y planos En los presupuestos de Obra se tendrá en cuenta que las especificaciones dadas en el presente documento, se complementarán con los planos del Proyecto, en forma tal que los trabajos deben ejecutarse totalmente aunque estos figuren en uno solo de los documentos, teniendo prioridad los planos sobre las especificaciones, en caso de dudas. Sustitución de equipo o material Si por algún motivo se desea realizar las sustituciones de algún equipo o material especificado, deberá someter al Supervisor, planos y características, si fuera posible muestras del equipo o material que, sustituirá acompañando una breve nota con las razones justificativas. El cambio solo procederá si el Supervisor acepta por escrito esta solicitud.
3.2
ESTRUCTURAS Al efectuar el trazo y replanteo de red se evitará en lo posible modificar la ubicación de los postes y la Sub-Estación respecto a lo señalado en el proyecto conforme. Las ménsulas, palomilla y plataforma serán ensambladas en la estructura antes de su izamiento. Se excavarán hoyos de la profundidad indicada en los detalles de armados, colocando en el fondo una capa de mezcla pobre de concreto (solado) de 15 cm de espesor. Se verificará que la longitud empotrada del poste quede debajo 20
del nivel de piso terminado. Una vez fraguado el solado, se procederá al izado de los postes con el apoyo de un camión grúa. La cimentación se efectuara con mezcla de concreto de relación 1:3:5 y piedras medianas de 25 cm como mínimo. Se comprobará el alineamiento y verticalidad de las estructuras desde los ejes mutuamente perpendiculares
3.3
MÉNSULAS, PALOMILLAS Y PLATAFORMAS Las ménsulas, palomilla y plataforma se instalarán antes del montaje del poste, se fraguaran empleando mezcla de cemento, arena y agua, así mismo se utilizarán tacos de madera para una adecuada precisión.
3.4
AISLADORES Y FERRETERÍA A la vez se irán colocando los aisladores y sus elementos de fijación. Se verificará la adecuada orientación del aislador Pin, el ajuste de las tuercas de los soportes de los aisladores.
3.5
CABLE Los cables serán tendidos en zanjas de 1.20 x 0.60 m. de profundidad en la zanja se colocará una capa de arena fina de 0.20 m. de profundidad, luego serán instalados los cables uno por uno, luego se colocará otra capa de arena fina de 0.40 m. luego se colocará una hilera de ladrillos, a 0.20 m. se instalará una cinta roja que indique peligro Alta Tensión con la señal de peligro.
3.5.1 TENDIDO DE CABLE Se deberá evitar que los cables sufran daños durante el transporte, almacenaje y tendido. Cada bobina antes de instalarse deberá ser examinada y el cable inspeccionado para ubicar posibles cortes, abolladuras y otros daños mecánicos. En caso de detectarse cualquiera de estos defectos, se evaluará la realización de un empalme o el rechazo de la bobina. Los cables serán jalados sobre polines adecuados o poleas de tendido de líneas, para evitar deformaciones del conductor. El desenrollamiento de los cables se hará de tal manera que no se produzca el contacto de estos con el terreno, cercos, árboles y otros obstáculos, para lo que se podrá utilizar cualquiera de los sistemas siguientes o una combinación de ambos: En el momento de desenrollado, los carretes portadores de los cables deberán estar montados en un eje que descanse sobre los soportes con rodillos. Antes de tender los cables se revisarán las poleas, cuerdas, cabrestantes y demás equipos a usarse para ubicar posibles defectos. No se admitirá que las bobinas se dejen caer o rodar, salvo que esto último lo haga en sentido indicado por las flechas pintadas en los lados de las bobinas. El corte de los cables se hará con herramientas que aseguren un corte neto, sin menoscabo de los alambres elementales que formen el conductor. Las grapas de sujeción o anclaje serán ajustadas a los cables de tal manera que permitan una plena conductividad y un completo esfuerzo mecánico.
21
3.6
SECCIONADOR POLIMERICOS TIPO CUT-OUT TIPO “C” - FUSIBLES Los Seccionadores Poliméricos tipo Cut-Out tipo “C” se montarán siguiendo las instrucciones del fabricante. Se tendrá cuidado que ninguna parte con tensión de estos seccionadores-fusibles, quede a distancia menor que aquellas estipuladas por el Código Nacional de Electricidad, considerando las correcciones pertinentes por efecto de altitud sobre el nivel del mar. Se comprobará que la operación del seccionador no afecte mecánicamente a los postes, a los bornes del Transformador de Distribución, ni a los conductores de conexionado. En el caso de que alguno de estos inconvenientes ocurriera, el Contratista deberá utilizar algún procedimiento que elimine la posibilidad del daño; tal procedimiento será aprobado por la Supervisión Los seccionadores-fusibles una vez instalados y conectados a las líneas de 10 kV, deberán permanecer en la posición de "abierto" hasta que culminen las pruebas con tensión de la línea.
3.7
INSTALACIÓN DE RETENIDAS. Se procederá a su montaje después de haber instalado el poste, se excavará el terreno las dimensiones necesarias para colocar el bloque de anclaje y la varilla respectiva se cerrará la excavación, compactándose el terreno en capas no mayores de 0.20 m. El apisonado se realizará varias veces, en uno o dos días luego se procederá a instalar el cable y los otros elementos. En todos los casos la instalación de las retenidas es previa al tendido de los conductores.
3.8 SUB-ESTACIÓN El equipamiento de la Sub-estación consiste en el montaje del Transformador con el apoyo de un camión grúa, los Seccionadores Unipolares, los sistemas de Puesta a Tierra para Media y Baja Tensión, conexiones en 10-22.9 kV, y conexión del alimentador en Baja Tensión hasta el Tablero de Distribución. Se verificara el ajuste de todas las conexiones.
3.9
TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN EN SECO Se instalará el Transformador de Distribución seco, teniendo cuidado para evitar golpes y volteos. Se cuidara que los aisladores de transformador estén completamente limpios y en estado de observación, que no presenten daños que afecten su aislamiento. Una vez nivelada, se produce al anclaje mediante pernos y luego a conectar los cables de media y baja Tensión.
3.10
SISTEMA DE MEDICIÓN El contratista suministrará los materiales y accesorios y Electro Dunas SAA instalará en kit básico del sistema de medición en Media Tensión, previo pago de los derechos de conexión como se indica en la resolución OSINERG Nº 153-2011-OS/CD, vigente a partir del 01-09/2011.
22
3.11
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Para aterrar la Ferretería y carcasa metálica de los equipos se instalarán sistemas de puesta a tierra tanto en la estructura de protección, como en la subestación, lo cual se efectuará a través de una varilla de cobre de 16 mm de diámetro y 2.40 m de longitud, enterrada con carbón vegetal, sales industriales y tierra cernida, colocadas en capas según se indica en el plano de detalle respectivo. Se procederá a realizar la señalización en cada pozo a tierra de acuerdo a las características indicadas indicadas en el capitulo anterior y tal t al como se detalla en el plano respectivo, con su respectiva caja de registro con tapa, señalización que servirá como guías para una rápida ubicación en el momento que se realice el mantenimiento mantenimiento de la puesta a tierra. Los pozos a tierra para media y baja Tensión no deben superar los valores de la resistencia a tierra según Normas de Electro Dunas S.A.A. los cuales son de 15 y 10 respectivamente. respectivamente.
3.12 SEÑALIZACIONES Puesta a tierra: Cada pozo a Tierra deberá ser indicado con una señalización de 230 mm , con fondo circular de color amarillo patito, símbolo y letras de color negro en las que se indicara si es de Media Tensión o de Baja Tensión (MT o BT), así como la distancia horizontal desde el eje del poste. Este símbolo será estampado en la base del Poste a una altura de 0.5 m sobre el nivel del empotramiento, y con dirección hacia el pozo de Tierra respectivo. Peligro de riesgo Eléctrico: Así mismo, se indica el Peligro de Riesgo Eléctrico con una Señalización Señalización de dimensiones 300 mm x 250 mm aproximadamente, la señal de Símbolo presentará una imagen de un Rayo de color negro, ubicado dentro de un triángulo equilátero de fondo de color amarillo, y borde de color negro, la señal del símbolo cubrirá al menos 50% de la superficie total de la señalización, la señal de símbolo se ubicará centrado en la parte superior de la señalización total, en la parte inferior en texto y/o numero será de color negro. Esta señalización está estampada en el poste de la Subestación, en el Seccionamiento-Medición, así como en todas las estructuras para evitar posibles manipuleos de los mismos y consiguientes accidentes no deseados. Señal de Subestación: Así mismo, se indica el número de la Subestación será de color negro, con fondo amarillo con borde negro, la tensión estará escrita con letras de color rojo. 3.13
DIMENSIONES Y MATERIALES DEL TABLERO DE DISTRIBUCIÓN En la Subestación Compacta se implementará una caja metálica en la que se instalará 01 Interruptor Termo magnético para la Tensión de 220 V, siendo este de 3 x 800 A, la conexión a los bornes de Baja Tensión del Transformador a 220 V, como en las barras que se montaran en la Caja Metálica se efectuara a través de cable NYY dos ternas de 3-1 x 120 mm 2, se efectuara mediante Terminales de comprensión Tipo Ojo de cobre cadmiado.
23
3.14
CONEXIÓN AL SISTEMA EXISTENTE EXISTEN TE Después de realizadas las pruebas Eléctricas correspondientes, indicadas en el numeral siguiente y obtener el Protocolo de Pruebas respectivo, se coordinará con la Concesionaria Electro Dunas S.A.A., la programación del día y hora en que se realizara la conexión de la Línea al Sistema Existente, para la correspondiente correspondiente Puesta en Servicio del Sistema Proyectado.
3.15
PRUEBAS ELÉCTRICAS ELÉCTRIC AS Una vez concluido el montaje de la línea y Sub-Estación, se coordinará con la concesionaria Electro Dunas S.A.A. para la programación del día y hora en que se realizarán las pruebas eléctricas, según se detalla.
Línea Aérea Aislamiento entre entre fases Aislamiento entre entre fases y tierra De acuerdo a la Norma Técnica DGE "Norma de Procedimientos para la Elaboración de Proyectos y Ejecución de Obras en el Sistema de Distribución y Utilización de Media Tensión" en su Capítulo 12, acápite 12.3 e inciso 12.3.2 considera como aceptables los siguientes valores. Tipo de condiciones Condiciones normales Entre fases De fase a tierra Condiciones húmedas - Entre fase - De fase a tierra
Líneas de distribución distribuc ión Primarias Aéreas Subterráneas 100 M 50 M 50 M 20 M 50 M 20 M
50 M 20 M
Transformador Aislamiento entre entre bornes del primario primario y secundario secundario Aislamiento entre entre bornes del primario primario y tierra Aislamiento entre entre bornes del secundario secundario y tierra tierra Voltaje en el lado de baja tensión, regulando si fuera necesario el Tap a la posición adecuada Sistema de puesta a tierra Resistencia a Puesta a Tierra El C.N.E. Tomo Suministro, Sección 3, inciso 036-B, exige un valor menor a 25. Sin embargo se tomara en cuenta lo establecido por la Empresa Concesionaria fijando un valor menor a 15 para sistemas de puesta a tierra en media Tensión y de 10 para sistemas de puesta a tierra en baja Tensión.
24
4.1
INTRODUCCIÓN El diseño de la línea de 10-22.9 kV se ha desarrollado desarrollado en base a los criterios básicos de diseño, condiciones geográficas, topográficas, climatológicas y además se ha tomado referencia el Código Nacional de Electricidad, Normas de la DGE/MEM N° 018-2002, Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844 y otras normas vigentes. El cálculo justificativo comprende: -
-
4.2
Cálculo del cable por capacidad Cálculo por Capacidad Térmica Selección del Cable por I M y ICC Cálculo de Ventilación Selección de Barras. Selección del cable por caída de tensión Pérdida de potencia Cálculo mecánico de estructuras Cálculo de sistema de puesta a tierra Cálculo de coordinación de protección media Tensión – Baja tensión
CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAPACIDAD PARA TENSION DE 22.9 KV Para Conductor: Aluminio de 50 mm2 I Donde:
=
P ------------- 3 V Cos Ø
P = 140 KW V = 10 KV Cos Φ = 0. 9
I = 8.99 A PARA TENSION DE 22.9 KV Para Conductor: Aluminio de 50 mm2 I Donde:
=
P ------------- 3 V Cos Ø
P = 140 KW V = 22.9 KV Cos Φ = 0.9
I = 3.93 A
25
RESISTENCIA Para el conductor de Aluminio de 50 mm 2: r (50°C) = r(20°C) [1 + α (T-20°) ]( Ω/km) r (50°C)= 0.663 [1 + 0.0036 (30)] α = Coeficiente Térmico = 0.0036 r (50°C) = 0.735 Ω/km.
REACTANCIA Para el conductor de Aluminio de 50 mm 2: XL = 0.376 x [0.05 + 0.46 Log (DMG/Re) ] DMG : Distancia media geométrica de la disposición vertical siendo:
D = 1.20 m. D = 1.20 m.
L= 1.00 m.
DMG =
3
D x D x 2D
En el siguiente cuadro se muestra los resultados de los parámetros eléctricos considerados. CONDUCTOR Sección (mm2) R20 ºC (Ω/Km) R50ºC (Ω/km) DMG3Ø (m) Re (m) X3Ø (Ω/km) F.C.T.
AAAC 50 0.663 0.735 1.5119 0.003989 0.4649 0.18901
A continuación se muestra los resultados del cálculo de la caída de tensión de la Línea proyectada. DMG =
3
D x D x 2D 26
Luego: DMG = 1.5119 m __ Re = S/ * 10-3 m. Re = (50/)1/2 * 10-3 = 0.00398 m XL = 0.376 x [0.05 + 0.46 Log (1.5119/0.00398)... Ω/Km XL = 0.4649 Ω/Km
CAIDA DE TENSIÓN PARA CONDUCTOR AAAC Para el cálculo de caída de tensión, se utilizará la siguiente fórmula: Px L ΔV% = --------------- (r(50°C) + XL Tang φ) ... 1 10 x V2 Donde:
ΔV% = Caída de tensión en porcentaje P = Potencia en Kw. L = Longitud de la línea aérea o proyectar en Km. R = Resistencia del conductor en Ohm/Km XL = Reactancia inductiva de la línea Ohm/Km Cos φ = Factor Potencia (0.9) Tan φ = 0. 48 Sen φ = 0.44 Determinación de valores: Se tiene una carga de 140 KW conductor de AAAC de 50 mm2 Reemplazando datos en ecuación 1, se obtiene el siguiente resultado:
ΔV% = 0.02828 PERDIDA DE POTENCIA a)
Las pérdidas de potencia y energía se calculara utilizando fórmulas: Pérdidas de potencia en circuitos trifásicos: Pj = (P2 x r 50 °c x L) / 1000xVL2 x Cos2 Donde: P : Demanda de Potencia, en Kw. r 50 °C : Resistencia de conductor a la temperatura de operación, en Ω/Km L : Longitud de circuito o tramo del circuito, en Km VL : Tensión entre fase, KV : Angulo de Factor de Potencia φ Los cálculos de pérdida de potencia se adjuntan en el siguiente cuadro:
27
Para Cable:
N2XSY 18/30 kV de 50 mm2 I N
Donde:
In S Un
Entonces:
In = I dis. = I dis. =
S
3 xU N
= = =
Corriente nominal en A Potencia nominal de diseño en kVA = 200 kVA Tensión nominal del sistema en kV = 10 kV 11.56 A 1,25 In 14.45 A
Sección
Capacidad enterrado (I cat)
R 20 ºC
Re
X1
50 mm2
250 A
0.387 Ohm/Km
0.429 Ohm/Km
0.2761 Ohm/Km
Con la I cat. Aplicamos los factores de corrección considerados por el CNE y evaluamos la Iconductor.
Iconductor = Icat. X Ft x Fr x Fp x Fp.t I conductor.- Es la corriente que el conductor puede conducir sin problema alguno.
Factores de corrección por capacidad térmica: Ft Fr Fp Fp.t
F. de C. relativo a la temperatura del terreno (30º C) = 0.9600 F. de C. relativo a la resistividad térmica del suelo (2.5º K- m/w) B = 1.00 F. de C.relativo a la prox. de otros cables tendidos bajo el suelo = 0. 81 F. de C. relativo a la profundidad de la instalación (a 1m) = 0.96
Iconductor = 250 x 0.96 x 1 x 0.81 x 0.96 = 186.62 A Como puede observarse la I conductor es mucho mayor que la I dis.: conductor >>> I dis. (50mm2 N2XSY 18/30kV) Id: 186.62 Amp. (50mm2 N2XSY 18/30kV)
I
> 14.45 Amp.
En conclusión: El conductor seleccionado, soporta la corriente a transmitir . Calculo De Caída de Tensión: Desde el punto de diseño hasta la subestación particular proyectada, es subterráneo, con cable N2XSY proyectado. Red Subterránea Proyectado V
3 xIxL R cos Xsen
Donde: I= In de carga en A = 14.45 A. (10 kV) L= Longitud del cable en km = 0.215 R= Resistencia del cable en ohmios/km = 0.429 28
X=
Reactancia del cable en ohmios/km = 0.2761 Cos Ǿ = 0.9 Sen Ǿ = 0.436
Entonces:
V
= 2.72 V (10 kV)
Luego: Caída de tensión total V total
V %
0.272 x100%
= 2.72 V.
0.0021% 5.0% CORRECTO
10000V
(10 KV)
Luego: la selección del cable es adecuada.
CALCULO DE LA SECCION MINIMA POR CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO: Debe comprobarse si el tipo de cable y accesorios elegidos son capaces de soportar las solicitaciones dinámicas y térmicas debidas a los probables eventos de cortocircuitos. Para las solicitudes dinámicas es determinante el impulso de la corriente de cortocircuito Is y para las solicitudes térmicas el valor eficaz medio de la corriente alterna de cortocircuito Icc.
Icc
=
Scc -----------------1.73 x Vn
=
37.9 MVA --------------------1.73 x 10 kV
= 2.19 kA
El cálculo de la corriente de cortocircuito térmicamente admisible para el cable seleccionado viene dado por la siguiente expresión:
Ikm
S = 2.19 x ------√t
50 = 2.19 x ---------- = √0.02
774.28 kA.
Luego dado que Ikm >˃ Icc entonces el cable de energía seco unipolar tipo N2XSY 18/30 kV, 3-1 x 50 mm 2, seleccionado soportará la corriente de falla trifásica del sistema. 4.3
SELECCION DEL CONDUCTOR En el siguiente cuadro se muestra los resultados de los parámetros eléctricos considerados. CONDUCTOR Sección (mm2) R20 ºC (Ω/Km) R50ºC (Ω/km) DMG3Ø (m) Re (m) X3Ø (Ω/km) F.C.T.
N2XSY 18/30kV. 50 0.387 0.429 0.07 0.00398 0.2761 0.3313
29
A continuación se muestra los resultados del cálculo de la caída de tensión de la Línea proyectada.
DIAGRAMA UNIFILAR 1
2
3
4
4A 200 KVA
30 m.
140 m.
AAAC 50 mm2
PUNT O
POT ENC IA
Σ POT.
45 m.
140 kW
N2XSY 50 mm2 18/30 kV
I
∑
LONG.
SECC.
F.C.T.
ΔV
ΣΔV
ΣΔV
I 1 2 3 4
k VA
(KVA)
(A)
(A)
(m )
(m m 2)
(Ω(km*kV)
(V)
(V)
(%)
0 0 0 200
200 200 200 200
5.60926 5.60926 5.60926 5.60926
16.82779 11.21853 11.21853 5.60926
5 30 140 45 220
50 50 50 50
0.18901 0.18901 0.18901 0.3313
0.0053 0.0318 0.1484 0.0836
0.0053 0.0371 0.1537 0.1207 0 .0 37 11
0.0000 0.0002 0.0007 0.0005 0 .0 00 16 2
30
4.4
CALCULOS DE VENTILACION EN LA SUBESTACION PROYECTADA Condiciones de diseño Potencia del transformador Pérdida total del transformador
: 200 KVA : 2 kW.
La resistencia que ofrece el camino de aire es: R = R1 + m R2 ²
R1 al ingreso del aire Aceleración Rejilla de alambre Cambio de dirección TOTAL R1 = 2.35
: 1.00 : 0.75 : 0.60 : 2.35
R2 a la salida del aire: Aceleración Rejilla de alambre TOTAL R2 = 2.00
: 1.00 : 1.00 : 2.00
Si el canal de salida de aire se hace un 10 % grande que el canal de entrada, será: m = A1 = 1 = 0.91 A2 1.10 Reemplazando valores: R = 2.35 + (0.91)² x 2.00
R = 4.01 La ecuación de equilibrio para la circulación de aire es: H x tu3 = 13.2 p² x R A²1
Donde: P : Pérdida total del transformador es 2 kW H : Altura columna de aire entre el medio del Transformador y del ducto de salida. H = 1.69 m. tu : Calentamiento de la columna de aire en ºC tu = 15 ºC (T2-T1). R: Resist. del flujo de aire entre el ducto de entrada y el de salida. = 4.01 A1: Sección del canal de entrada = ? m². Luego: Por lo tanto:
A1 = 0.20 m² A2 = 1.10 x 0.20 = 0.22 m²
La subestación debe tener las siguientes áreas mínimas de ventilación:
31
A1 = 0.20 m². (INGRESO) A2 = 0.22 m² (SALIDA)
La subestación quedara finalmente con las siguientes áreas de ventilación: Ingreso de aire: - Ventanas en Puerta Principal:
3x(0.90 x 0.55) = 1.485 m 2 (Parte Inferior)
A1 = 1.48 m2 (entrada) Salida de aire: - Pared Lateral de la subestación: 1x(2.75 x 0.50) = 1.375 m2 (Parte Superior) - Ventanas en Marco Superior de Puerta: 4x(0.80 x 0.80) = 2.56 m2 (Parte Inferior)
A2 = 3.93 m2 (Salida) Conclusión: La ventilación será natural. 4.5
SELECCIÓN DE BARRAS De acuerdo a la Idis = 14.45 A. y de acuerdo a la tabla adjunta seleccionamos una barra de 12x2 mm, 29.5 mm2 de sección; 0.26 kg/m; 108 A. Como mínimo.
32
4.6
DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD Esta sección cubre las distancias mínimas que deben conservar los conductores de las líneas de acuerdo a lo previsto por el Código Nacional de Electricidad.
a)
Entre conductores eléctricos a-1) Del mismo circuito Distancia Vertical, Horizontal ó Angular.- Distancia min.: 0.4m. a-2) De diferentes circuitos de la misma tensión: Distancia Horizontal.- Distancia min.: 0.4 m. Distancia Vertical.- Distancia min.: 0.4 m. a-3) De diferente tensión: Para este caso se situarán a mayor altura los conductores de tensión más elevada. En caso que fuera preciso se obre elevara la línea existente, la modificación será a responsabilidad del nuevo instalador. La distancia vertical entre conductores de diferente circuitos en cualquier punto, bajo condiciones de trabajo normal, no deberá ser menor que los valores siguientes: Cuando los circuitos son paralelos por lo menos un vano: 1.2 m. Cuando los circuitos se cruzan y ambos se instalen en un mismo poste: 1.0 m. - Cuando los circuitos se cruzan y ambos se instalen en diferentes postes: 1.2 m.
-
b)
A estructuras b-1) De la estructura soportadora La separación mínima entre los conductores y sus accesorios en tensión y a sus estructuras soportadoras no deberá ser menor de 0.20 m. b-2) De otras estructuras - Verticalmente encima de cualquier parte de cualquier techo o estructura similar, normalmente no accesible pero sobre la cual pueda pararse una persona 4.00 m. - Verticalmente encima de cualquier techo o estructura similar sobre la que no se pueda para una persona: 3.50 m. - En cualquier dirección desde cualquier parte de una estructura normalmente accesibles: 2.00 - En cualquier dirección desde cualquier parte de una estructura normalmente accesible a personas incluyendo abertura de ventanas, balcones o lugares de estadía similares: 2.50 m.
c)
A la superficie del terreno El término “terreno” incluye todas las áreas elevadas y no techadas accesibles al tránsito o lugares concurridos como terrazas, patios, plataformas y paraderos. c-1)A carreteras y avenidas 33
Al cruce A lo largo c-2) A calles y caminos: Al cruce A lo largo
: 7.00 m. : 6.00 m. : 6.00 m. : 5.50 m.
c-3) A áreas no transitables por vehículos Al cruce : 4.50 m. A lo largo : 4.50 m.
FACTORES DE SEGURIDAD Se han considerado los siguientes factores de seguridad: -
Conductores Postes: En cruzamientos En otros sitios Retenidas
3.0 2.5 2.0 2.0
34
CALCULO DE CAMBIO DE ESTADO Esfuerzo Máximo admisible en la hipótesis I.
Tr S1 = ----- * 0.4 ... (Kg/mm2) A Donde: S1 = Esfuerzo Máx admisible en (Kg/mm 2) Tr = Tiro de rotura del conductor (Kg) A = Sección del conductor en mm2
II.
Peso resultante del conductor (Wr) __________ Wr = √ Wc2 + Pv2 .... (Kg/m) Donde: Pv = K * V2 * D
Luego: Wc = Peso propio el conductor Kg/m V = Velocidad del viento Km/hr D = Diámetro exterior del conductor m Pv = Peso adicional debido a la acción del viento Kg/m K = Cte. de los conductores de superficie cilíndricas 0.0042
III. Ecuación de Cambio de Estado W12 L2 E W22 L2 E 22 (2 + E (t2 - t1) + -------------- - 1) = -------------24 S2 12 24 S2 Donde:
1 y 2: L: E: S: W1 y W2: t1 y t2:
:
Esfuerzos del conductor para las condiciones 1 y 2 (Kg/mm2). Vano (m). Módulo de Elasticidad del conductor (Kg/mm 2). Sección del conductor (mm2). Carga del conductor en las condiciones 1 y 2 (Kg/m). Temperatura del medio ambiente en las condiciones 1 y 2 (°C). Coeficiente de dilatación lineal (°C -1).
El procedimiento a seguir para los cálculos de cambio de estado, es el siguiente: -
-
Se calcula el esfuerzo máximo del conductor en la primer hipótesis (esfuerzos máximos), de acuerdo a las condiciones del cálculo establecido. Se calcula el esfuerzo del conductor en la segunda hipótesis (condiciones de templado) de acuerdo a las condiciones del cálculo establecidas. A partir de este valor y mediante la ecuación de 35
cambio de estado se determinan los valores de los esfuerzos en la primera hipótesis para diferentes vanos. Se comprueba que estos valores de esfuerzos hallados de la primera hipótesis no SUPEREN el valor del esfuerzo máximo. A partir del valor del esfuerzo del conductor de las condiciones normales ó de templado y, mediante la ecuación de cambio de estado se denominan los valores de los esfuerzos en la tercera hipótesis (flecha máxima)
-
CARGA DEL CONDUCTOR EN LA CONDICION DE ESFUERZOS DIARIOS W2 = Wc CARGA DEL CONDUCTOR EN LA CONDICION DE ESFUERZOS MAXIMOS _________ Wr1 = wc2 + wv2 (N/m) wv = Pv x Donde: Wc = Wv = Pv = =
Peso del conductor (N/m) Carga del viento (N/m) Presión del viento (N/m 2) Diámetro del conductor (m)
CALCULO DE FLECHAS L2 x Wc F = -------------8 To Donde: F = L = Wc = To = = S =
Flecha (m) Vano (m) Peso del conductor (N/m) Tiro del conductor = x S Esfuerzo en la condición considerada Sección del conductor
Para la flecha máxima se considera a la Temperatura máxima y el Vano básico CÁLCULO DEL VANO BÁSICO (V b)
Vb =
L13 + L 23 + L33 + .... Ln3 L1 + L 2 + L3 + .... Ln
Vb = 60 m 36
HIPOTESIS DE CÁLCULO Primera Hipótesis (Esfuerzos Máximos) Temperatura mínima Presión del Viento Tensión del conductor
: : :
5 ºC 34.02 Kg/m² 40% de la carga de rotura
Segunda Hipótesis (Condiciones de Templado) Temperatura media (T.C.D.) Presión del viento Tensión del conductor
: : :
20 ºC Sin viento 18% de la carga de rotura
Tercera Hipótesis (Flecha Máxima) Temperatura Máxima Presión del viento
: :
RESULTADOS DE CALCULOS
37
40ºC Sin viento
CUADRO Nº 1 SISTEMA DE UTILIZACIÓN EN 22.9 KV CUADRO DE DATOS Sc
= = = = = = = = = = = =
Φ
Wv Wp w1 w2 t1 V e Tr CS δo1
Sección del conductor de fase Diámetro del conductor Carga del viento sobre el conductor Peso del conductor total Carga del Al. En cond. Inic. Carga del Al. En cond. Finales Temperatura inicial Velocidad del viento Costra del hielo Carga dr rotura mínima del conductor Coeficiente de seguridad
: : : : : : : : : : : :
Esfuerzo del cond. En cond. Iniciales ( δ(máx))
(mm²) (mm) (kg/m) (kg/m) (kg/m) (kg/m) (ºC) (km/H) (mm) (kg)
50.000 9.100 34.020 0.179 0.137 0.225 5.000 90.000 0.000 1428.000 3.000 (kg/mm²) 11.366
TIROS Y ESFUERZOS DE TEMPLADO DEL CONDUCTOR VANOS (m)
50
Tem p. VIENTO (ºC) (kg/m m²)
Tiro (kg)
60
Es fuerzo (kg/m m²)
Tiro (kg)
70
Es fuerzo (kg/m m²)
Tiro (kg)
Es fuerzo (kg/m m²)
80 Tiro (kg)
85
Es fuerzo (kg/m m²)
Tiro (kg)
Es fuerzo (kg/m m²)
5 10
0 0
588.3800 555.8000
11.7676 582.8500 11.1160 550.3500
11.6570 576.3450 11.0070 543.9750
11.5269 569.1550 10.8795 536.9250
11.3831 565.5600 10.7385 533.4000
11.3112 10.6680
15 25
0 0
523.2500 458.3000
10.4650 517.9300 9.1660 453.2000
10.3586 511.7000 9.0640 447.4000
10.2340 504.7500 8.9480 440.9500
10.0950 501.2750 8.8190 437.7250
10.0255 8.7545
28 30
0 0
445.3700 425.9700
8.9074 440.4200 8.5194 421.135
8.8084 431.4000 8.4227 415.5000
8.6280 431.5000 8.3100 409.3000
8.6300 431.5500 8.1860 406.2000
8.6310 8.1240
35 40
0 0
393.725 361.615
7.8745 389.1500 7.2323 357.355
7.7830 383.8000 7.1471 352.4350
7.6760 378.0400 7.0487 347.0650
7.5608 375.1600 6.9413 344.3800
7.5032 6.8876
SISTEMA EN 10-22.9 KV
VANO (m ) TEMP. ESFUERZO
50
60
TIRO
ºc 5 10 15
(kg/m m ²) 569.1550 536.9250 504.7500
25 27 30 35
440.9500 431.5000 409.3000
11.3831 2.6355 10.7385 2.7937 10.0950 2.9718 8.8190 3.4017 8.6300 3 .4762 8.1860 3.6648
378.0400 347.0650
7.5608 3 .967 8 6.9413 4 .322 0
40
55
65 70 FLECHA EN METROS ( f )
75
80
85
3.1889 3.3804 3.5958
3.7951 0.0894 4.2793
4.4540 4.7213 5.0223
5.1656 5.4756 5.8247
5.9298 6.2858 6.6865
6.7468 7.1518 7.6077
7.6166 8.0738 8.5884
4.1161 4.2063 4.4344 4.8011
4.8985 5.0058 5.2773 5.7137
5.7490 5.8749 6.1935 6.7056
6.6674 6.8134 7.1830 7.7770
7.6539 7.8216 8.2458 8 .9 276
8.7085 8.8992 9.3819 10 .1 577
9.8310 10.0463 9.7086 11.46 70
5.2296
6.2236
7.3041
8.4710
9 .7 244
11 .0 642
12.49 05
38
4.7
CALCULOS MECANICOS DE LAS ESTRUCTURAS 4.7.1 CARACTERISITICAS GENERALES -
Calibre del conductor portante Diámetro del cable total (D) Esfuerzo del conductor en la 1ra hipótesis (σ 2) Vano promedio (L) Presión del viento (Pv) Altura del poste (m) Velocidad del viento Altura del poste expuesto al viento (Hv) Altura de empotramiento (Hl) Altura equivalente (He) Diámetro de la punta del poste Dp Diámetro de la base (Db) Diámetro de empotramiento (De) Angulo de la línea (Φ) Φ
50 mm 2 0.091 m. 11.366 Kg/mm2 68.93 m. 34.02 Kg/m 2. 13.00 m. 90 km/hr 11.70 m. 1.3 m. 11.60 m. 0.180 m. 0.375 m 0.356 m. 0 70.82º
ESTRUCTURA DE ALINEAMIENTO ACCION DEL VIENTO SOBRE EL POSTE:
Fvp = (Dp +De)/2000 x Hv x Pv x cos Φ/2 Reemplazando Valores: Fvp = 86.95 kg. PUNTO DE APLICACIÓN: Z = Hv /3 x (De+2Dp)/(De+Dp) Z = 5.21 m. MOMENTO DEBIDO AL VIENTO SOBRE EL POSTE (Mvp) Mvp = Fvp x Z Mvp = 453.00 kg-m. Aplicando f.s. Fr = 453.00 x 2 Fr = 906 kg.
ACCION DEL VIENTO SOBRE LOS CONDUCTORES FUERZA DEL VIENTO SOBRE LOS CONDUCTORES (Fvc)
Fvc = Pv x Dc x L x Cos (Φ/2) Fvc = 12.44 Kg. 39
MOMENTO DEBIDO AL VIENTO SOBRE LOS CONDUCTORES (Mvc) Mvc = Fvc (Hc1 + Hc2 +Hc3) Mvc = 12.44 (10.10 + 10.80 +11.50) Mvc = 403.06 kg-m.
CARGAS VERTICALES Peso del conductor Wc = Peso del conductor (Kg) W = Peso propio del conductor Kg/m Wc = W x L Wc = 0.096 x 59.061 Wc = 6.67 Kg. Como son tres fases: Wtotal = 17.01 Kg. Peso del aislador más accesorios: 20 Kg Peso de la ménsula más accesorios: 60 Kg Peso del poste: 1000 Kg Peso del operario mas herramientas: 120 Kg W t.v. = 17.01 + 20 + 60 + 1000 + 120 W t.v. 1,217.01 Kg. Suponiendo que la carga vertical hallada actuará en la punta del poste tenemos: Longitud libre del poste 11.7 -------------------------------- = ------------ = 32.86 >15 Diámetro Máximo 0.356 Analizando este resultado tenemos que considerar la flexión lateral Rc = P/S [1 + (K * H 1² * S / M2 * I)] Donde:
C P K H1
: Esfuerzo de trabajo por compresión (Kg/mm²) : Peso total de las cargas verticales : Coeficiente para postes de concreto = 0.03 : Longitud libre del poste 40
S I M2 M2
: Sección de empotramiento (mm²) : Momento de inercia en la sección de empotramiento (cm²) : Coeficiente que depende del modo de fijación = 0.25 (Un extremo empotrado y otro libre)
I = d14 / 64 I = (
35.6)4 /
64
I = 78845 cm4 S = d12 / 4 S = * 35.6 ² / 4 S = 996.77 cm² 1,217.01 C = ---------------996.77
10.10² x 996.77 [1 + 0.03 ( ------------------------)] 0.25 x 78845
C = 1.41 Kg. / cm² CARGAS LONGITUDINALES Tiro máximo de un conductor a 10 °C con viento T1 = max x A T1 = 11.366 x 35 T1 = 397.81 Kg A = Sección del Cable (mm²) T1 es el 50% del tiro conductor en la condición de máximo esfuerzo T1 = 397.81 * 0.5 T1 = 198.9 Kg Momento Flector: Mf = T * (HV – 0.10) Mf = 198.9 (11.7 – 0.1) Mf = 2307.24 Kg. - m Mr = Mf = 2307.24 Kg-m (Será el momento flector) El tiro de carga del soporte en la dirección longitudinal a la línea será: Tc = 2307.24 / 10.2 = 226.20 Kg 41
Aplicando el c.s. = 2 Tc = 452.40
CARGAS VERTICALES le sumamos el esfuerzo adicional en la base del poste por rotura de conductores.
R = 10 (T1 * HV) / dE3 R = 10 (198.9 * 11.7 * 100) / 35.63 R =51.57 Kg/cm² El esfuerzo total será:
T = C + R T = 1.41 + 51.57 T = 52.98 Kg/cm² Aplicando el f.s. = 2
T = 52.98 (2)
T = 105.96 Kg/cm²
LUEGO EL POSTE DE 13/300 SOPORTARA EL ESFUERZO.
42
4.8 CALCULO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Cálculo de la resistencia de puesta a tierra con electrodo vertical o jabalina. En un terreno del tipo de cultivo, tratado con carbón vegetal y sales industriales, donde
ρ = Ω50 –m Reemplazando valores: A.- Sistema de Puesta a tierra en media tensión
R = 0.366 (ρ /L) x Log (4L/d) R = 0.366 x (50/2.4) x Log ((4x2.4)/0.016) R = 0.366 x 20.83 x 2.78 R = 21.19 Ω Para reducir la resistividad calculada el pozo para la puesta a tierra se trata con carbón vegetal y sal industrial, de manera que la resistividad se reduzca y permanezca constante en un valor menor a lo estipulado en el C.N.E. tomo Suministro, Sección 3, inciso 036-B, en el que exige un valor menor a 25 Ω. La puesta a tierra se hará con conductor de cobre desnudo de 16 mm2 de sección para media tensión, terminando en un electrodo de cobre de 16 mm Ø x 2.40. m. 15 ohm según normas de ELECTRO DUNAS SAA. B.- Sistema de puesta a tierra en baja tensión
R = 0.366 (ρ /L) x Log (4L/d) R = 0.366 x (50/2.4) x Log ((4x2.4)/0.016) R = 0.366 x 20.83 x 2.78
R = 21.19 Ω Para reducir la resistividad calculada el pozo para puesta a tierra se trata con carbón vegetal y sal industrial, de manera que la resistividad se reduzca y permanezca constante en un valor menor a 10 Ω : de acuerdo a lo coordinado con la Empresa Concesionada, cumpliendo de esta manera con un valor menor a lo estipulado en el C.N.E.: tomo Suministro, Sección 3, inciso 036- B, en el que exige un valor menor a 25Ω. La puesta a tierra se hará con conductor de cobre desnudo de 35 mm 2 de sección para media tensión, terminando en un electrodo de cobre de 16 mm Ø x 2.40. m.
4.9 CALCULO DE CIMENTACIÓN DE POSTES El cálculo se hará para una cimentación de concreto ciclópeo 1:8 + 30% P. M. Condición de equilibrio:
Ma ≤ Mr Donde: Ma: Momento actuante 43
Mr: Momento resistente P 4P Fp = (h + t1) ≤ --- (a - -------) + Cbt3 2 3bJ Donde: P = Peso total (Poste + equipo + macizo) C = Coeficiente definido por la densidad del terreno y el ángulo de talud h = Altura libre del poste J = Presión admisible del terreno a = Ancho del macizo b = Largo del macizo t1 = Profundidad del poste t = profundidad del macizo c = Peso especifico del concreto Fp = Fuerza que admite la punta del poste Peso del macizo (Pm) Pm = (Vol. Del macizo – Vol. Del tronco cónico) t1 _______ Volumen del tronco cónico = ----- (A1 + A2 + √ A1 x A2) 3
D1² A1 = ---------4 (0.228)2 A1 = ------------- = 0.041 m² 4 D2² A1 = ---------4 (0.240)2 A2 = ------------- = 0.045 m² 4 VTC = 0.034 m³ Vm = a x d x t Vm = 0.576 m³ Pm = (0.576 – 0.034) x 2200
44
Pm = 1,192 Kg
4.10 CALCULO DEL VOLUMEN DE TIERRA DE CIMENTACIÓN De la siguiente expresión: _______ V = 1/3 h (A1 + A2 + √ A1 + A2) Hallando A1 y A2 A1 = 0.60 x 0.60 A1 = 0.36 m² A2 = (L + 2h Tan)² A2 = 2.6 m² 1.10 __________ V = --------- (0.36 + 2.64 + √ 0.36 + 2.64) 3 V = 1.46 m³ VTC = 0.034 m³ Vm = a x d x t Vm = 0.576 m³ Pm = (0.576 – 0.034) x 2200 Pm = 1,192 Kg Peso del poste = 388 Kg Peso del equipo = 100 Kg P = 1,680.4 Kg Entones: Ma = 200 (7.2 + 0.80) = 1,600 Kg-m 1,680.4 4 x 1680.4 Mr = ------------- (0.8 - -------------------------) + 960 x 0.8 x (1.20)³ 2 3 x 0.8 x 1.5 x 104 Mr = 1,842.39 Kg-m Luego:
Ma < Mr
45
4.11
CALCULO DE COORDINACIÓN DE PROTECCIÓN MEDIA TENSIÓN Y BAJA TENSIÓN
El cálculo de coordinación se efectuara para coordinaciones normales de operación, es decir para potencia de transformador de: 200 kVA y 10 kV
1
2
3
25 A
3A
65 A
200 KVA 140 KW
AAAC 50 mm2
AAAC 50 mm2 N2XSY 50 mm2 18/30 kV
L = 0.030 Km.
L = 0.14 Km.
L = 0.045 Km.
46
10-22.9/0.38-0.22 KV
Para conductor AAAC 50 mm
2
= 0.735 = 0.4649
R X
Entonces Z
=
Z
= 0.8696 Ω/km 2
Para conductor N2XSY 50 mm = 0.429 = 0.2761
R X
Entonces Z
=
Z
= 0.5101 Ω/km
Luego la impedancia de la línea (ZL) será: ZL1 ZL2 ZL3
= = =
0.8696 x 0.8696 x 0.5101 x
0.03 0.14 0.045
= 0.026088 Ω = 0.121744 Ω = 0.022955 Ω
Entonces determinamos la potencia de corto circuito de la línea (PccL):
PccL1 PccL2 PccL3
= = =
100 100 100
/ 0.026088 = 3833.18 MVA / 0.121744 = 821.40 MVA / 0.022955 = 4356.44 MVA
Hallamos la PccT para el Transformador
PccT
=
0.2
/
0.045
=
4.4444
MVA
Luego determinamos la potencia de corto circuito en los diferentes puntos
Pcc1 Pcc2 Pcc3 Pcc4
= = = =
37.90 37.90 37.90 37.53
Pcc4A
= 37.205 x
x 3833.18 x 821.40 x 4356.44 4.4444
/ / /
37.90 37.90 37.90
+ + +
/
37.205
+ 4.444444 =
47
3833.18 = 37.529 MVA 821.40 = 36.228 MVA 4356.44 = 37.205 MVA 3.97
MVA
Con los valores de las potencias de corto circuitos hallamos las corrientes de corto circuito (Icc) en todos los puntos.
Icc1 Icc2 Icc3 Icc4
= = = =
Icc4A
=
37.90 37.53 36.23 37.21
/ / / /
1.73 1.73 1.73 1.73
x x x x
10 10 10 10
= = = =
3.97 /
1.73
x
0.22
=
2.190751 2.169303 2.094126 2.150593
kA kA kA kA
10.431 kA
Hallando la corriente nominal (In) del Interruptor Termo magnético en el punto 3A.
In In
= =
200
/
525
A
1.73
x
0.22
Luego la corriente de diseño del Interruptor es:
Id Id Id
= 1.25 x = 1.25 x = 656.86 A
In 525
Seleccionamos el Interruptor Termo magnético
InTerm
=
800
A
Este termo magnético seleccionado, será regulable térmicamente de 0.8 a 1.0 In y magnéticamente. Regulación Térmica:
Ir Ir Ir
= 0.8 x = 0.8 x = 640.00 A
ln 800
Regulación Magnética: Fija Luego hallamos Ir 4A
Ir 4A Ir 4A
= Icc4A / = 10.431 /
Ir 4A
=
InTerm 0.8
13.04
Luego con el Ir 4A / InTerm hallamos el tiempo máximo (Tmáx) de apertura del Interruptor termo magnético. Tmáx
=
0.022 seg.
48
Hallando Icc4A reflejada al lado de Media Tensión Icc4ARef = Icc4ARef =
(Icc4A
x
KVSec)
/
KVPrim
10.43
x
0.22
/
10
Icc4ARef = 0.2295 KA Icc4ARef = 229.49 A Luego hallamos la corriente nominal (In) para seleccionar el fusible N° 2
FUSIBLE CMF de tablas: InF2
=
25
A
Luego con la corriente de corto circuito (Icc 4) y la corriente nominal del fusible (InFus) hallamos el tiempo máximo de apertura del fusible. Tmáxf2 =
1.33
Tmáxf2 = Tmáxf2 =
1.33
x x
0.018
seg.
TmáxF2 0.0138
F2 = 25 Y TIEMPO = 0.018 SEG.
InF1
=
25
InF1
=
65
A y Icc4 = 2150 A A
Luego con f 1 y Icc4 seleccionamos en curvas características de mínima fusión al fusible N°1; TmínF1 =
0.023
seg.
Por lo tanto: 0.0138 seg.
<
0.016
seg.
entonces; TMINF1 > TMAXF2 Comprobándose de esta manera que el fusible F2 abre primero que el fusible F1
49
HALLANDO LA CURVA DE DAÑO DEL TRANSFORMADOR
La curva de daño del transformador, estará dado por el valor máximo de corriente de falla que puede soportar este transformador; en un tiempo máximo de aguante de dos segundos, por lo que la máxima corriente que puede circular a través del mismo está dada por la relación. 1/Vcc Por lo tanto, la relación será: 1/0,045 = 22,2 veces la corriente nominal Luego, la curva de daño del transformador estará dada por los siguientes parámetros: 2 sg
--------------- 22,2 In
100 sg --------------- 4 In
2 sg
--------------- 22,2 (25)
100 sg --------------- 4 (25)
2 sg
--------------- 562.5 A.
100 sg --------------- 100 A
50
51
52
53
DIAGRAMA DE SUPERPOSICION DE CURVAS 1000 900 800 700 600
CEF
500
25
65
65
400 300
CURVA DE DAÑO TERMICO 200
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3
2
100 90 80 70 60
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3 2
9 8 7 6 5 4 3
50
2
9 8 7 6 5 4 3
2
FUSIBLE TIPO EXPULSION F-1 DE 65 Amp. MINIMO TIEMPO DE FUSION
40
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7
30
6 5 4 3
2
20
9 8 7 6 5 4 3
2
FUSIBLE TIPO CEF F-2 DE 25 Amp. MAXIMO TIEMPO DE FUSION
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3 2
10 9 8 7 6 5
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3 2
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3
2
4
9 8 7 6 5 4 3
2
3
9 8 7 6
INTERRUPTOR T ERMOMAGNETICO DE 800 A, REGULACION TERMICA (0.8-1) In REGULACION MAGNETICA FIJA
5 4 3
2
2
9 8 7 6 5 4 3
2
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3 2
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3
2
0.4
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7
0.3
6 5 4 3
2
0.2
9 8 7 6 5 4 3
25
2
9 8 7 6 5 4 3 2
0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 Tmáx f1.= 0.041 0.04
9 8 7 6 5 4 3 2
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3 2
9 8 7 6 5 4 3
2
9 8 7 6 5 4 3 2
9 8 7 6 5
4 3
2
9 8
0.03
7 6
Tmin Refl.= 0.023
5 4 3
2
0.02
9 8 7 6 5
8 CICLOS - TIEMPO MINIMO PARA COORDINACION SALVA 1
2
3
4
5
6 7 8 9 10
20
30
40 50 60 70 80 90
0 0 1
2
3 4 5 6 7 89
0 0 2
2
3 4 5 67 89
2
0 0 3
3 4
5 6 78 9
2
0 0 4
ICC4A Refl. = 229.49
3 4 5 6 7 89
2
0 0 5
3 4 5 6 7 89
2 3
4 5 6 87 9
23
4 5 6 7 98
23
4 5 6 7 98
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 7 8 9 0 1
CORRIENTE EN AMPERIOS 54
23456789
T mínF1= 0.016
Tmáx F2= 0.0138
4 3
2
2
3 4 5 6 7 89
0 0 0 2
2
3 4 5 67 89
2
0 0 0 3
3 4
ICC4 = 2150 A
5 6 78 9
2
3 4 5 6 7 89
0 0 0 4
2
0 0 0 5
3 4 5 6 7 89
2 3
4 5 6 7 98
23
4 5 6 7 98
23
456789
234
5 6 798
0.01
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 7 8 9 0 1
MINIMA FUSION 0 4 1
1
2
3
6
8
1000 900
0 0 2
800 700 600
0 0 2 5 0 5 0 0 0 5 0 0 1 1 1 2 2 3 4 5 6 8 1
500 400 300
200
100 90 80 70 60 50 40 30
20
10 9 8 7 6 5 4 3
2
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
0.2
0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03
0.02
0.0135 0.01 .6 .7 .8 .9 1
2
3
4
5
6 7 8 9 10
20
30
40 50
60 70 80 90
55
0 0 1
0 0 2
0 0 3
0 0 4
0 0 5
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 7 8 9 0 1
0 0 0 2
0 0 0 3
0 0 0 4
0 0 0 5
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 7 8 9 0 1
MAXIMA FUSION 0 4 1
1000 900 800 700 600
0 0 2
500 1
2
3
0 2 5 0 5 0 0 0 6 8 1 1 1 2 2 3 4 5
0 5 0 0 6 8 1
400 300
200
100 90 80 70 60 50 40 30
20
10 9 8 7 6 5 4 3
2
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
0.2
0.1 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03
0.02
0.0135 0.01 .6 .7 .8 .9 1
2
3
4
5
6 7 8 9 10
20
30
40 50
60 70 80 90 0 0 1
56
0 0 2
0 0 3
0 0 4
0 0 5
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 7 8 9 0 1
0 0 0 2
0 0 0 3
0 0 0 4
0 0 0 5
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 7 8 9 0 1
13.04 1
57
METRADO
58
1.01 1.01
Poste CAC 13/400/180/375 Poste CAC 13/300/180/375
2.00
MENSULAS, MEDIAS LOZAS Y PALOMILLAS
2.01 2.02
Media palomilla de CAV 1,10m / 235mmf Media Loza CAV 1,10m / 250mmf
3.00
TRANSFORMADOR Y SISTEMA DE MEDICION
3.01 3.04 3.08 3.09 3.10
Transformador 50 KVA, 3Ø, 22.9/,38-,22 KV Tablero Metalico de Baja Tensión Conductor de Cu Tipo TW de 16 mm² Conductor de Cu Tipo THW de 50 mm², cableado de 7 hilos temple semiduro Transformix
4.00
CONDUCTORES
4.01
Conductor N2XSY-18/30 KV
5.00
FERRETERIAS FORJADAS, GALVANIZADAS POR INMERSION EN CALIENTE
5.01 5.02 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 7.00
Espiga recta forjada de FºGº por inmersion en caliente de 19 mmF x 254 mm de longitud, con doble arandela , tuerca y contratuerca con 127 mm de rosca Grapa de anclaje tipo pistola de aleación de aluminio, 2 pernos para conductor de Aluminio 25-50 mm² y 45 KN tracción Jotas de 3/4" de Cobre Perno partido de Bronce 16 mm² Conector tipo 600525,0 Cinta Band It 3/4" Hebillas 3/4"
Pza. Pza.
2.00 3.00
Pza. Pza.
1.00 1.00
Unid. Unid m. m. m.
1.00 1.00 68.00 17.00 1.00
Km.
0.20
Pza.
12.00
Pza.
3.00
Pza. Pza. Pza. Rollo Pza.
9.00 4.00 3.00 1.00 10.00
m. Unid. Unid. Unid. Unid. Kg Kg
30.00 3.00 3.00 3.00 3.00 100.00 100.00
Pza. Pza. Pza. mts Pza.
6.00 6.00 6.00 2.00 6.00
PUESTA TIERRA
7.20
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA MEDIA TENSION
7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7
Cable de cu recocido desnudo cableado de 25 mm² Varilla de cobre 16 mm Øx 2400 mm de longitud 5/8"x2,40 m Conector perno partido de bronce Conector tipo cuña 35/16 Caja de registro para pozo a tierra con tapa Sal comun Carbon vegetal
8.00
SECCIONAMIENTO Y PROTECCION
8.01 8.02 8.03 8.04 8.05
Seccionador portafusible tipo Cut Out, 100A, 27 KV, 150 KV Bill Fusible tipo chicote de 2, 3, 6, 10, 25 A Terminales Unipolar para cable seco Tubo de fierro de Galv anizado Abrazadera de FºGº
59
PLANOS Y DETALLES
60
6.1
PLANOS Y DETALLES
Se han considerado y se adjuntan los siguientes planos y laminas de deta lles: -
A-01 A-02 A-03 A-04 A-05 A-06 A-07 A-08 A-09 A-10 A-11 A-12 A-13 A-14 U-01 D-01
Estructura de Alimentación (A0) Estructura de Seccionamiento y Medición (A1) Estructura de Alineamiento (A2) Estructura de Derivación de Línea Subterránea (A3) Subestación Compacta (A4) Sistema de Puesta a Tierra Señalización de Puesta a Tierra Señalización de Peligro de Riesgo Eléctrico Codificación de Sub Estación Compacta Cimentación de Poste Instalación de Cable Subterráneo Retenida Simple Detalles de Subestación Compacta Detalles de Subestación Compacta Plano de Ubicación Red Sistema de Utilización en Media Tensión 10-22.9 KV
61
L.A.H.H.
62
¡PELIGRO!
63
0.70
0.70
L.A.H.H.
64
A-03
L.A.H.H.
65
. A 0 M 0 T I 8
N O I S N E T A J A B
O D R E I U Q Z I L A R E T A L
N O I C A M R O F S N A R T
A D A G E L L
R A L I F I N U A M A R G A I D
V k A 2 V 2 . k 0 / 0 9 0 . 2 2 2 0 1
A 0 0 C v 4 E g M e V K L R E C 4 2 F S
1 0 - 0 4 / P I 4 S 2
a r o t c e l o C e a i t t e e l a c n A a e C d
. H . H . A . L
N O A I J S A N B E T
E T N E R F
N O I C A M R O F S N A R T
A D A G E L L
66
R O I R E P U S
L.A.H.H. 67
MT
B.T. m m 0 3 2
2.00 m.
L.A.H.H. 68
250.00
300.00
¡ PELIGRO!
L.A.H.H. 69
21
29.7
LUIS 70
L.A.H.H.
71
L.A.H.H.
72
L.A.H.H.
73
. H . H . A . L
74
