Estoy haciendo un trabajo y necesito calcular un transformador, cuento con los H.P. de los motores, que son 60 y 5000 watts de alumbrado..pregunta? ....De que manera sencilla podria saber la Capacidad del Transformador en KVA, ....quien tiene unas tablas,... o quien sabe donde consultarlo...Gracias por sus respuestas.....
Calculo del transformador. Es hacer un censo de todos los equipos que se vaya a alimentar asi: Motores : 60 HP x 746 w = 44760 w Alumbrado: 5000 w Total 49.760 w / 0.85 ( factor de potencia ) Total KVA = 62,19 + reserva Transformador seleccionado 75 KVA monofasico o trifasico dependiendo si los motores son mono o trifasicos
Conexion Transformadores Conexion transformadores.-Normativa CORPOELEC_ENELBAR
Los niveles de tensión de servicios a los usuarios están determinados por la conexión que presente el transformador, estos servicios pueden ser: 1. Servicio Monofásico: Este tipo de transformación es el más m ás común y ofrece como tensión de servicio 120/240 V, este tipo de servicio se utiliza utili za normalmente para cargas residenciales en zonas de densidades bajas y medias. Tabla 1.- Municipios Iribarren, Palavecino. Baja Tensión Alta densidad
La selección de la capacidad del transformador viene dada por la carga a servir. Cuando se trate de instalaciones iníciales, deberá dejarse un margen de reserva (se exigirá el 20%). 2. Servicio Trifásico:
Salvo para usuarios con tarifa tipo servicio general 1 y general 2, el problema más común de servicio trifásico en distribución consiste en alimentar cargar monofásicas y trifásicas, para esta finalidad son de uso común dentro de la compañía las conexiones Delta Abierta y Cerrada y la conexión estr ella, que es la más recomendada por ENELBAR en sus nuevas instalaciones. Las conexiones Delta Abierta y Cerrada serán utilizadas sólo en casos especiales y con previa autorización por parte de ENELBAR. 2.1. Conexión Delta Abierta: Esta conexión se utiliza para suministro de energía monofásica a 120/240 V y pequeños porcentajes de energía trifásica. Esta conexión no es eficaz cuando predominan cargas trifásicas, ya que la capacidad es sólo el 86,63% de l a correspondiente correspondien te a dos (02) unidades que forman el banco trifásico. La capacidad de este banco es solamente el 57,7% de la de un banco de Delta Cerrada. Si la carga monofásica es mayor del 50% de la carga trifásica t rifásica usamos la conexión Delta Abierta y se puede calcular calcular el tamaño de los transformadores transformadores como sigue: sigue: 2.1.1. El transformador grande tendrá toda la carga monofásica más el 60% de la carga trifásica. 2.1.2. El pequeño tendrá el 60% de la carga trifásica solamente. NOTA: Si la carga trifásica consiste de un motor de más m ás de 3730 W (5 hp), siempre se usa la conexión Delta Cerrada debido a l os problemas de desbalance y las fluctuaciones de tensión que se presentan. 2.2. Conexión Delta Cerrada: Esta conexión es utilizada para suministro de energía trifásica a 240 V y, energía monofásica a 120/240 V y 240/480 V. Si la carga monofásica es menos del 50% de la carga trifásica, se usa esta conexión y el transformador con la toma intermedia suministra 2/3 de la carga monofásica a 120/240 V y 1/3 de la carga trifásica tri fásica a 240 V. Cada una de las otras dos (02) unidades conducen 1/3 de la carga a 120/240 V
y 1/3 de la carga trifásica a 240 V. 2.3. Conexión Estrella-Estrella: Esta conexión se justifica plenamente para usuarios con tarifa tipo servicio general 2, con la ventaja que permite balancear mejor la carga, elimina casi por completo el problema de la ferroresonancia y permite ofrecer un servicio tri fásico al consumidor que lo desee. Esta conexión ofrece como tensiones de servicio el 120/208 V. Cada transformador del banco se cargará a la suma de la potencia (en kVA) monofásica y trifásica dividido entre tres (03). Precaución: El neutro del primario debe quedar bien conectado al neutro del sistema, pues de lo contrario pueden producirse tensiones excesivas en el circuito del secundario. En resumen los niveles de tensión para el servicio de los clientes están dados en la tabla Niveles de tensión para el servicio de los clientes de ENELBAR.
NORMAS DE POSTES REDES ELECTRICAS Postes (apoyos) Se denominan líneas aéreas al conjunto de conductores que transportan la energía eléctrica, montados a cierta altura sobre el terreno; estos conductores están montados en crucetas u otro tipo de soporte debidamente aislado de estos, a su vez van montados sobre un Postes, cuya misión primordial es mantener separado los conductores del suelo. También podemos decir que apoyos a los elementos que soportan los conductores y demás componentes de una línea aérea separándolos del terreno; están sometidos a fuerzas de compresión y flexión, debido al peso de los materiales que sustentan y la acción del viento sobre los mismos En general, en las redes de distribución se utilizan postes para la construcción de apoyos
Las exigencias de la norma establecen que los postes podrían ser de cualquier material, siempre y cuando cumpla con las debidas condiciones de seguridad. Sin embargo solo se utilizan para construir apoyos la madera, hormigón y acero Según su función, los postes en una línea, se pueden clasificar en: -Postes de alineación: su función es soportar los conductores y cables de tierra; son empleados en las alineaciones rectas. Se diseñan para quedar sometidos a os esfuerzos verticales y los esfuerzos transversales debido al viento. -Postes de ángulo: se emplean para soportar los conductores en los verticales de los ángulos que forman dos alineaciones distintas. -Postes de amarre: su finalidad es proporcionar puntos firmes en la línea que limiten e impidan la destrucción total de la misma cuando por cualquier casusa se rompa algún conductor o apoyo -Postes de fin de línea: soportan las tensiones producidas por la línea; son punto de anclaje de mayor resistencia -Postes especiales: su función es diferente a las enumeradas anteriormente; pueden ser, por ejemplo cruce sobre ferrocarril, vías fluviales, líneas de telecomunicación o una bifurcación Clasificación de acuerdo al uso -Postes de baja tensión: utilizados únicamente para soportar los conductores de distribución cuyo voltaje sea igual o inferior a los 600 voltios entre fases. -Postes de alta y baja tensión: utilizados para soportar los conductores de distribución de alta tensión y los de baja tensión. -Postes de transformación: utilizados para soportar los conductores de alta y baja tensión con los límites de voltaje establecidos y un banco de transformadores monofásico o trifásico. -Postes de transformación monofásico: poseen un solo transformador monofásico generalmente de poca capacidad para no ejercer demasiado peso de un solo lado - Postes de transformación trifásico: poseen hasta tres transformadores que permiten obtener tensiones trifásicas. La capacidad máxima de transformadores para un solo poste es de 100 KVA luego de estos se construyen estructuras especiales - Estructuras especiales: se usan cuando el banco trifásico de transformadores es demasiado grande para tenerlo en un solo poste. En el dibujo se puede apreciar una estructura en H
Unidad II. Aspectos Generales de un sistema de distribuccion UNIDAD II: ASPECTOS GENERALES DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION. Sistema de distribución: conjunto de instalaciones de entrega de energía eléctrica a los diferentes usuarios, comprendidas entre los centros de energía disponibles y las acometidas. Los centros de energía disponibles pueden ser: Centrales generadoras o subestaciones alimentadas por líneas de transmisión. Un Sistema de Distribución comprende:
Subestaciones transformadoras
Red de distribución primaria
Puntos de transformación
Red de distribución secundaria
Instalaciones de alumbrado publico
Acometidas (van desde los postes hasta los medidores de energía de los usuarios)
Red de distribución primaria: La red de distribución primaria toma la energía del lado de baja tensión de la subestación y la reparte a los primarios de los transformadores de distribución del sistema de distribución secundaria, a las instalaciones de alumbrado público y/o a las conexiones para los usuarios. Subestación transformadoras: que transforman la energía a una tensión más baja para la distribución parcial, y regulan la tensión aplicad a los centros de carga. Red de distribución secundaria: Es aquella destinada a transportar la energía eléctrica suministrada a la tensión de servicio de los abonados desde la salidas de baja tensión de los transformadores hasta las acometidas. Instalaciones de alumbrado público: son conjuntos de dispositivos necesarios para dotar de iluminación a vías y lugares públicos, abarcando las redes y las unidades de alumbrado público. Tensión nominal de un sistema: Es la tensión sobre la que denomina un sistema y según la cual son determinadas ciertas características de su funcionamiento y aislamiento. Clasificación funcional del Sistema de distribución 1. Sistemas de subtransmisión: son circuitos que llevan la energía de l a subestación de subtransmisión a las subestaciones de distribución. 2. Subestación de distribución: Reciben energía de los circuitos de subtransmisión y la transforman a la tensión de alimentación primaria 3. Circuitos primarios o alimentadores: son circuitos que salen de la subestaciones de distribución hasta los transformadores de distribución 4. Transformadores de distribución: Están instalados sobre postes, casetas o sótanos situados próximos a los clientes y convierten la energía a la tensión de servicio 5. Circuitos secundarios: reparten la energía de los transformadores de distribución por la proximidades del consumidor
6. Acometida: circuitos desde los secundarios de los transformadores hasta los breakers de entrada en la caja del medidor. PROCESO DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA. Distribución: Transporte de energía eléctrica hasta los puntos de consumo (Cargas) Conceptos Generales Red de Distribución: Conjunto de circuitos eléctricos conectados entre si y eventualmente interconectados con otras redes eléctricas. Circuitos eléctricos de distribución: Conjunto de soportes, conductores, transformadores, aisladores y accesorios utilizados para la distribución de la energía eléctrica. Clasificación de los circuitos de distribución (Circuitos o partes de un circuito)) Según su construcción o Aéreos o Subterráneos Circuitos aéreos: Cuyos conductores están situados por encima del suelo, soportados por medio de apoyos y aisladores apropiados. Circuitos subterráneos: Cuyos conductores están instalados por debajo del suelo en ductos y canalizaciones. Según el nivel de voltaje o Primarios o Secundarios Circuito Primario: Parte del circuito ubicado antes del transformador o transformadores de distribución Circuito secundario: Parte del circuito ubicado después del transformador de distribución. Según la carga transportada o Troncal o Ramal (Lateral) Circuito Troncal: Parte del circuito que transporta la mayor cantidad de carga.
Circuito Ramal: Derivaciones del troncal, generalmente en conductores de menor calibre
CARGA Y DEMANDA, unidad III
REDES ELECTRICAS Objetivo General Estimado Estudiante al finalizar la unidad, Ud. estará en capacidad de determinar la Demanda Eléctrica para el proyecto de redes de distribución en Urbanismos. Iniciemos la Unidad definiendo:
La Carga: Es la Capacidad de placa de un aparato operando bajo condiciones dadas. Se miden en: kilovatios (KW), kilovoltio amperios (KVA), Kilovars (KVARS), amperios (Amp).
Clasificación de las cargas: Pueden ser clasificadas considerando la localización geográfica, tipo de negocio del consumidor, dependiendo del uso eléctrico del consumidor, efecto de cargas sobre otras cargas y en el sistema en general, o cargas que requieran especiales consideraciones. Las clasificaciones más frecuentemente utilizadas son: Por su ubicación geográfica:
Urbanas
Rurales
Por tipo de consumidor:
Residencial
Comercial
Industrial
Por su dependencia del servicio eléctrico:
Normal
Emergencia
Critica
Demanda: De un sistema eléctrico, es la carga promedio, recibida en los terminales, en un determinado intervalo de tiempo; expresada en kilovatios (KW), kilovoltio amperios (KVA), amperios (Amp) u otras unidades aplicables a la carga. ¿Qué es demanda? Potencia activa en Kw Potencia reactiva en KVAR Potencia aparente en KVA Corriente en amperios AMP El periodo sobre el cual la carga es promediada es el Intervalo de Demanda. El periodo normalmente usado es de 15 min., sin embargo la escogencia del mismo depende d la duración de las cargas. La variación de la demanda con el intervalo de demanda para una carga dada es mostrada en la Grafica N° 1. La demanda es la carga promedio el cual un aparato impone a un sistema durante un intervalo de tiempo.
Curva de carga:
Grafica N°1 Para esta grafica definiremos: • Ciclo de carga: es una representación grafica de la variación horaria de la carga
(en AMP o KVA, KW)
• Valor máximo: es el máximo valor de la demanda observado en el ciclo de carga • Valor promedio: es la carga promedio en un periodo de tiempo (t), tiempo en el
que transcurre todo el ciclo de carga, ejem.: 24 h La demanda máxima es el valor de mayor interés porque es la condición normal más severa impuesta a un sistema. En general para un grupo de cargas la máxima demanda de cada una de ellas no coincide con otras, en consecuencia la máxima demanda del grupo es menor que la suma de las máximas demandas individuales.
Factores que caracterizan la Demanda: Para una mejor compresión del estudio de la demanda, es conveniente tomar en consideración los siguientes factores: • Factor de Demanda • Factor de carga • Factor de Perdida • Factor de diversidad o coincidencia • Factor de utilización • Factor de demanda:
Es la relación entre la demanda máxima de un sistema, y la carga total conectada al sistema. • Factor de utilización:
Es la relación de la demanda máxima de un sistema y la capacidad medida por el sistema. El factor de utilización puede aplicarse a un sistema o parte del sistema, como por ejemplo el factor de utilización de un transformador o conductor. Indica la utilización máxima de equipo o instalación y es menor o igual a la unidad. • Factor de carga:
Es la relación de la carga promedio en un determinado periodo de tiempo y la carga pico ocurrida en este intervalo. • Factor de Diversidad: Es la suma de las demandas máximas individuales,
dividido entre la demanda máxima coincidente
FD = (D1+D2+D3+….)/Dg • Factor de coincidencia: Es la relación máxima demanda total coincidente de un
grupo de cargas, y la suma de las máximas demandas individuales. FC = Dg/ (D1+D2+D3+….)
FC=1/FD • Diversidad de carga: Es la diferen cia entre la suma de los picos de dos o más
cargas individuales y el pico de las cargas combinadas LD= (D1+D2+D3+….)-Dg • Factor de contribución: Es el factor con que contribuye una carga individual a la
máxima demanda D g=c1xD1+c2xD2+c3xD3+….
Nota: Para mayor comprensión sobre los factores que caracterizan La Demanda, ubica la Guía de Redes del Ing. Alberto Naranjo. A continuación señalaremos algunas definiciones contempladas en el Reglamento de Servicio y las Normas de Calidad del Servicio de Distribución, que coadyuvan en el tema de demanda:
Carga total conectada: Es la suma de la potencia nominal (KVA o KW) de todos los equipos que se encuentren en el inmueble servido. Capacidad o Carga instalada : Es la potencia total en KVA que la distribuidora pone exclusivamente a disposición del usuario en el punto de entrega. Demanda Contratada: Es la demanda máxima que la Distribuidora está comprometida a entregar al usuario de acuerdo al contrato Usuario de Gran Demanda: Potencia contratada mayor de 30KVA o que requiera de medición indirecta. Usuario de Pequeña Demanda: Potencia contratada menor o igual que 30KVA o que no requiera de medición indirecta.
Calculo de la demanda máxima : Al momento de diseñar un proyecto tomaremos en cuenta esta demanda, ya que representa el mayor valor de las exigencias del circuito en condiciones normales de funcionamiento. Es importante mencionar que existen dos (2) valores de demanda máxima que deben considerarse, la demanda diversificada o coincidente y la demanda no coincidente. La primera se utiliza cuando las cargas o grupos de cargas a ser alimentadas son parecidas u homogéneas. Cuando se trata de cargas de
características muy diferentes se utiliza la demanda no coincidente. Entonces definiremos: • Demanda máxima: La demanda máxima de una instalación o sistema, es el
mayor valor de todas las demandas, el cual se ha medido durante un periodo de tiempo específico. Por ejemplo puede ser el valor más alto de demanda en una semana, un mes, según sea el caso. Términos utilizados para describir la demanda: • Demanda diversificada o coincidente: suma de las demandas impuestas por cada
carga, en un intervalo particular. Es decir la suma de las contribuciones de las demandas individuales a la demanda diversificada. • Demanda no coincidente: Son consideradas las máximas demandas individuales
La demanda de saturación: Los estudios de demanda deben considerar el crecimiento de la carga experimentara en el tiempo. En el caso de proyectos que se ejecutaran por fases, el diseño deberá considerar por ejemplo el conductor, para la carga a ser servida en la etapa final del proyecto. Métodos de la estimación de la demanda máxima: A efectos de determinar la demanda a ser suministrada por un sistema de distribución, debe considerarse los diversos tipos de usuarios servidos por el mismo. De esta manera las estimaciones deben incluir las siguientes: • Demanda residencial • Demanda no residencial • Demanda de alumbrado público.
Calculo de la Demanda máxima Diversificada Tipo Residencial:
Método de la Westinghouse. La demanda de un grupo residencial es una combinación de demandas de artefactos distintos en proporciones variables. Este método es muy utilizado y considera la diversidad entre cargas similares y la no coincidencia entre los picos de los diferentes tipos de carga, a través del Factor de Variación horaria que indica el porcentaje en que cada tipo de carga (artefacto) contribuye a la demanda máxima. El método utiliza una familia de curvas (ver Grafica), que representan la demanda máxima por artefacto contra el número de artefactos para varias cargas residenciales típicas.
Las curvas están graficadas hasta para un máximo de 100 artefactos. El método considera los siguientes aspectos:
La diversidad entre cargas similares;
Factor de variación horaria, el cual se define como la relación entre la demanda de un tipo particular de carga coincidente con la demanda máxima del grupo y la demanda máxima de aquel tipo particular de carga.
Procedimiento de cálculo.
1. Obtener el número de artefactos de cada tipo. 2. Calcular la demanda diversificada por artefacto, utilizando la Grafica 3. Obtener el valor de la Demanda Diversificada para cada tipo de artefacto en el punto máximo, mediante el producto del número de unidades por la demanda diversificada por unidad por el factor de coincidencia. 4. Determinar la contribución de cada tipo de carga del grupo a la demanda, utilizando los factores de variación horaria.
5. La demanda total es el resultado de la demanda Tipo de Artefacto Unidades Dem. Div. Max. Prom. (KVA) Factor Horario Dem. Div. Total (KVA)
1 X1=N*FU(1) DV (1) FH(1) D(1)=DV(1)*FH(1) 2 X2=N*FU(2) DV (2) FH(2) D(2)=DV(2)*FH(2) 3 X3=N*FU(3) DV (3) FH(3) D(3)=DV(3)*FH(3) TOTAL DT=D(1)+D(2)+D(3) FU= Factor de uso
DV= Demanda diversificada FH= Factor horario D= Demanda diversificada Para los casos de que el número de artefactos se mayor de 100, pueden utilizar la siguiente ecuación: A+B/X-A/X (para artefactos cuya cantidad sea mayor a 100 equipos) Y= demanda máxima diversificada por artefacto X= numero de artefactos B= demanda máxima por artefacto (por unidad) A= demanda máxima diversificada para infinitos artefactos
Ejemplo: Calcular la Demanda para un grupo de 25 viviendas, ubicadas en una zona de clase media; conociendo que la misma se presenta a las 7:00 p.m. Utiliza el método de la Westinghouse. Solución: De acuerdo a las características de los suscriptores de la zona se han considerado los siguientes factores de uso:
Calculo para 25 unidades
Procedimiento paso a paso: 1.- Calcular el número de artefactos de cada tipo ( X)
2.- Obtener de la curva de la Westinghouse el valor de la demanda diversificada por artefacto, con el valor obtenido en la tabla anterior
3.- Obtener el factor de variación horaria de la tabla N°1
4.- Obtener el valor de la demanda máxima para cada tipo de artefacto, multiplicado la demandadiversificada por unidad por el factor de variación horaria, determinado en el punto anterior 5.-La demanda total es la sumatoria de las demandas diversificadas por cada tipo de artefacto.
Para la determinación del tamaño de los transformadores para cada sector; es más conveniente utilizar la demanda individual por tipo de suscriptor, calculándola como:
Demanda residencial= demanda total residencial /cantidad de suscriptores Demanda total= 28.34 KW, asumiendo Factor de potencia=1 Demanda Resd. por suscriptor=(28.34/25)*1
Demanda Resd. por suscriptor=1,13 KVA (f.p=1-asumido) La demanda total del conjunto de tipos de suscriptores es la suma de las demandas de cada tipo de suscriptor en particular, es decir: Demanda Total= demanda residencial +demanda no residencial +demanda de alumbrado publico Esta demanda será útil al momento de determinar el calibre del conductor que alimentara el conjunto de cargas y la protección que le corresponda
PLANO CAJA DE MEDIDOR
CAJA TIPO BUZON-PARA DOS MEDIDORES
Fotos de instalacion de caja de este tipo
PLANO DE ELECTRIFICACION
ANEXOS 1 CIRCUITO DE MEDIA TENSION, 13.8KV (2 HILOS)
CIRCUITO DE BAJA TENSION 120/240V
MODELO PROYECTO REDES República Bolivariana de Venezuela Ministerio Popular para la Educación Superior Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”
Vicerrectorado Barquisimeto Departamento de Ingeniería Eléctrica DISEÑO DE REDES ELECTRICAS EN MEDIA Y B AJ A TENSION EN CONJUNTO, INCLUYE ALUMB RADO PUBL ICO, EN CONJUNTO RESIDENCIAL " BRISAS DE LA L OMA"
Barquisimeto, 21 de julio 2009 Equipo Nro.Profesor: Alba Zamora
TABL A DE CONTENIDO
Página 1.-INTRODUCCIÓN ------------------------------------------------------------2.-OBJETO ---------------------------------------------------------------------3.-MEMORIA DESCRIPTIVA----------------------------------------4. ESTUDIO DE CARGA ------------------------------------------------------4.1. Bosquejo de Carga ------------------------------------4.2. Estudio de la Demanda -----------------------------5.- SISTEMA PRIMARIO (MEDIA TENSIÓN) ------------6.- SISTEMA SECUNDARIO (BAJA TENSIÓN) ----------7.- CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES Y EQUIPOS---------------------------------- 7.1.-Conductores------------------------------------------------------------------------------7.2.-Postes ----------------------------------------------------------------------------------7.3.-Aisladores --------------------------------------------------------------------------------- 7.4.Protecciones -----------------------------------------------------------------------------7.5. Transformadores -------------------------------------------------------------------------8.-ALUMBRADO PUBLICO------------------------------------9. CÁLCULOS Y CRITERIOS DE DISEÑO --------------------------------9.1.CIRCUITO DE MEDIA TENSIÓN --------------------------9.1.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN M.T ------------9.1.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE MEDIA TENSIÓN -------------------9.1.1.2. CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN Y CAPACIDAD DE CARGA ----------------9.2.CIRCUITO DE BAJA TENSIÓN ----------------------------9.2.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN B.T ------------9.2.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE BAJA TENSIÓN ------------------------9.2.1.2. CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN Y CAPACIDAD DE CARGA----------------10.-ACOMETIDAS---------------------------------------------------------------------------10.1.-Caja de medidores------------------------------------------------------------------------
Anexos --------------------------------------------------------------------------------------- Anexo 1. Conductores------------------------------------------------------------------------- Anexo 2. Luminarias -------------------------------------------------------------------------- Anexo 3. Aislador de Espiga para 15000 V de tensión ---------------------------------------- Anexo 4. Especificaciones Tecnicas de los Transformadores--------------------------------- Anexo 5. Postes Reforzado de Media Tensión ------------------- Anexo 6. Postes Reforzado de Baja Tensión --------------------- Anexo 7. Estructura tipo H para poste de Media Tensión y Baja Tensión ---------------------- Anexo 8. Montaje (tipo bandera)-------------------------------------------------------------- Anexo 9. instalación del fusible cortacorriente y del descargador de sobretensión------------- Anexo 10. Tabla de Carga --------------------------------------------------------------------- Anexo 11. Plano del Conjunto Brisas de la Loma -----------------------------------------------MEMORIA DESCRIPTIVA
1. INTRODUCCIÓN La instalación asignada para el proyecto fue un Conjunto Residencial, destinado a uso Residencial de manera unifamiliar. Su nombre es Conjunto Residencial “Brisa de la Loma”. Podemos definir la instalación como una Instalación de Usuarios, con
una clasificación de tensión de Categoría 1 (Tensiones en los usuarios entre 50 y 1000 V).
2. OBJETIVO El objetivo de la presente memoria descriptiva es el diseño de las Redes Electricas de distribución en media y baja tensión incluyendo el alumbrado publico; para la Urbanización “Brisa de La Loma”, incluyendo todos sus componentes y con las
consideraciones pertinentes.
3. MEMORIA DESCRIPTIVA La ubicación del Conjunto Residencial es en la población de Sanare, Municipio Andrés Eloy Blanco, Estado Lara, específicamente al lado del Complejo Deportivo Loma Curigua y/o Manga de Coleo Rafael González, Vía Barrio el Timonal. El Área total del conjunto es aproximadamente de 10.640,00 m². El conjunto esta conformado por un total de Setenta y Dos (72) viviendas unifamiliares con un área de construcción de 60 m². En cuanto a los terrenos, 65 de las parcelas tienen un área de 65 m² y las restantes 7 poseen un área entre 80 y 130 m². El conjunto esta conformado por una calle principal que lo divide en 20 viviendas de un lado con un área aproximada de 2840.00 m2 y 52 viviendas del otro de 6435.00 m2 aproximadamente, con dos veredas que sirven de acceso al resto de las viviendas. La Vía al Barrio El Timonal sirve como acceso vehicular para los propietarios y
visitantes. Existe también una línea de 13,8 KV que atraviesa el conjunto de lado a lado pero no es utilizada para la alimentación del mismo, la cual se debe reubicar. La empresa constructora del urbanismo se denomina SUCESIÓN COLMENAREZ OLIVERO. La distribución de los elementos restantes es la siguiente: 1. Zona Común. · Una vía de acceso Principal. · Cuatro Veredas para acceso peatonal. · Aceras en la vía principal. · Una Caseta de Vigilancia. 2. Viviendas de 60 m². · Tres Habitaciones. · Una Sala. · Una Cocina. · Un Baños.
4.-ESTUDIO DE CARGAS 4.1. Bosquejo de Carga Para las Casas de 60 m²: 1 Nevera 120 V 12 pies Baja eficiencia 0,35 kVA 2,91 A 1 Lavadora 120 V 1 kVA 8,33 A 1 Televisor de 21” 120 V 0,12 kVA 1 A
6 Lámparas fluorescentes de 40 W 120 V 0,33 A (c/u) 1 Ventilador de Pie 120 V 0,12 kVA 1 A 1 Licuadora 120 V 0,6 kVA 5 A 1 Equipo de Sonido 120 V 0,12 kVA 1 A Para las Zonas Comunes y Vías: 27 Lámparas M-100 Vapor de Sodio 100 W 120 V Control automático Individual para iluminar la avenida principal y las veredas (27 postes) 0,83 A (c/u) 4.1. Estudio de la Demanda FASES (W) NEUTRO (W) Cargas de Iluminación :(6 Lámparas) (40 W/Lamp), 6X40 W/Lamp = 240 Tomas de Uso General :10 Tomas) (200W/Toma) Carga de Lavadero
Factores de Demanda Primeros 3000 W 100% Resto al 35% (740) Subtotal A= 3259 1 Nevera 120 V 12 pies Subtotal B TOTAL A + B= 3609 KVA Vivienda = KW/FP = (3609) / (0,9) = 4,01 KVA Según la Tabla 220-32 del CEN la demanda se puede obtener a través de: # Viviendas 62 en adelante Factor de Demanda % 23 Como el Conjunto posee 72 viviendas se toma un factor de demanda de 23 %. Por lo tanto la demanda total Máxima de una Vivienda es 4,01 kVA. # Viviendas 72 Demanda Máxima KVA Vivienda 4,01 Demanda Real 4,01*23 Demanda por Vivienda 0,92 KVA La demanda total del conjunto sería: Demanda Total Residencial=72*0,92 = 66,24 kVA
5.- SISTEMA PRIMARIO (Media Tensión) La empresa que presta el servicio eléctrico es la compañía CORPOELEC en el Estado Lara, quien alimenta al conjunto con una línea de 13,8 kV cuya conexión de entrada se encuentra entre las parcelas con el número 1, en el acceso que da al Parcelamiento Los Sin Techos. Esta conexión es aérea, radial, a una frecuencia de 60 Hz y realizada por 2 conductores # 1/0 ARV (2 # 1/0 ARV). Tabla de Características del Sistema Primario
CARACTERISTICAS Sistema Primario (Media Tensión) Nivel de Tensión: 13,8 kV Caída de Tensión: 1 % Frecuencia: 60 Hz Tipo de Conexión: Aérea Esquema de Conexión: Radial Nº de Conductores: 2 Hilos Tipo de Conductor:# 1/0 Arvidal 6.-SISTEMA SECUNDARIO (Baja Tensión) Nivel de Tensión: 120/240 V Caída de Tensión: 3 % Frecuencia: 60 Hz
Tipo de Conexión: Aérea Esquema de Conexión:Radial Numero de Fases: 3 Hilos Tipo de Conductor:# 1/0 TRIPLEX 1.1.1.
7.-. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES Y EQUIPOS 7.1.-Conductores Para Baja Tensión: El conductor utilizado será de tipo TRIPLEX #1/0 (Ver anexo 1), estará sujeto al poste a través de un adaptador TRIPLEX. La iluminación será alimentada a partir del mismo circuito monofásico que alimenta las acometidas.
7.2. Postes (Construcción) El poste que se seleccionará para la distribución en el sistema primario es el de 36 pies de altura, reforzado, y un esfuerzo en cumbre 230 Kg. (Ver Anexo 4). El montaje es de línea recta, cruces y terminación. (Ver Anexo 7) La construcción incluirá pletinas, abrazaderas y tornillos. Colocando donde se ameriten estructuras de poste tipo H. (Ver Anexo 6). Las Líneas se instalarán con un montaje TIPO BANDERA (En Media Tensión) debido a que se debe tomar el retiro exigido por norma ya que las casas quedan muy próximas a los postes. Tipo de Poste para la distribución de baja tensión, se realizará en algugos casos por medio de los mismos postes de media tensión y donde lo amerite la distancia se instalarán postes propios para baja tensión, los cuales serán de 27 pies de altura, y un esfuerzo en cumbre de 187 Kg. (Ver Anexo 5).
7.3.-. Aisladores: Los aisladores a utilizar son de tipo cerámico, de espiga para 15.000 V de tensión de servicio con Rosca de 2,54 cm. (Ver Anexo 3). 7.4. Protecciones En la conexión de entrada al conjunto se colocará un seccionador monopolar de 13,8 KV, de corriente nominal de 400 A, y corriente máxima de 10 KA. También en el lado de alta de los transformadores irá instalado un cortacorriente monopolar de 13,8 KV, de corriente nominal de 100 A, corriente de cortocircuito simétrico 5800 A y corriente de cortocircuito asimétrico 8000 A. Las instalaciones incluirán los fusibles cortacorriente correspondientes, los descargadores de sobretensión y las puestas a tierra. 7.5.- Transformadores: Se instalarán dos bancos de transformación monofásicos 13800/(240/120) V, ya que solo se tiene dos líneas de media tensión en el lado primario (13800 V). Estos irán instalados en poste tipo 557168 (Ya descritos) y serán de tipo convencional (ver especificaciones en Anexos). Un transformador se instalará en la Avenida Principal entre las parcelas 8 y 17. Dicho transformador se utilizará para alimentar
32 viviendas, es decir, 32 x 0,92 = 29,44 kVA de demanda residencial. Considerando una holgura del 20 % el transformador seleccionado es de 37,5 kVA, quedando un restante de 0,56 kVA para alimentar la iluminación de la vereda 1. El otro transformador se instalará de igual forma en la Avenida Principal entre las parcelas 51 y 52; y se utilizará para alimentar 40 viviendas, es decir, 40*0,92 = 36,8 kVA de demanda residencial. Considerando una holgura del 20 %, el transformador seleccionado es de 50 kVA, quedando una holgura 3,2 kVA para el alumbrado de la vía principal y de las veredas restantes. 1.2. Sistema Secundario (Baja tensión) La distribución se dividirá en 4 circuitos, de los cuales tres (3) se situarán en cada vereda y el restante en la Avenida Principal. Estos circuitos incluirán los circuitos que van a las acometidas y al alumbrado.
8.- ALUMBRADO PUBLICO Para realizar el diseño del alumbrado público del proyecto se utili zo como texto de consulta el libro “Alumbrado Público, Criterios, Diseños y Recomendaciones”; Autor Ingeniero Miguel Ereú. El programa utilizado para las simulaciones, posteriormente mostradas, fue Obra-Lux de Litestar. Se diseñó el alumbrado para la caminarías y las vías de acceso automotor. Se tienen dos tipos diferentes de alumbrado, uno destinado para la iluminación de la Avenida Principal y el otro para iluminación de las veredas. La iluminación de la Avenida Principal y las veredas se harán con luminarias M100 con bombillo de Vapor de Sodio de 100 W y 120 V; con un Control Automático Individual para iluminar la Avenida Principal y veredas. (Ver Anexo 2). La instalación lumínica será de una luminaria por cada poste. La diferencia entre los tipos de iluminación es que los brazos de las luminarias de la vía tendrán un Ángulo de 15 º y los brazos de las luminarias de las veredas tendrán un Ángulo de 0º. Vías de acceso automotor: Según la tabla 4.6 del Libro, referida a la norma de diseño IIB-102007 de Niveles de Iluminación / Electricidad de Caracas, (Pág 62). La vía de acceso automotor de la urbanización es de tipo D (Calles Rurales, Suburbanas y de Acceso a Barriadas. Acceso a Peajes, Terminales de Pasajeros, Alcabalas, Estacionamientos). El nivel de iluminancia recomendado para este tipo de vías es mayor o igual a (15-20) lux. Para la simulación consideramos Características-Especificaciones Ancho de las aceras:1 m Ancho de vía ( calzada): 7 m Altura de la luminaria. 6 m Longitud del brazo: 2 m Distancia entre luminarias: 20 m
Angulo del brazo: 15 º Tipo de luminaria: EX39 100w SAP 120V Se simulo además la contribución de las luminarias ubicadas en la parte exterior de las casas para darle un aspecto más real al estudio. Se colocaron tres casas entre cada poste suponiendo una luminaria LF-18 BOYACA 2x32 W colocada en el frente de cada vivienda. Los resultados obtenidos fueron: Se verifica que la iluminancia más baja en la vía está entre 26 y 56 Lux (Entre Rojo Claro y Violeta-Azul), por lo que se ajusta a las recomendaciones dadas por la norma para un diseño aceptable. Veredas: Según la tabla 4.6 del Libro, referida a la norma de diseño IIB-102007 de Niveles de Iluminación / Electricidad de Caracas, (Pág. 62). La vía de acceso automotor de la urbanización es de tipo E (Áreas Públicas de Circulación de Peatones: Plazas, Parques, Bulevares, Caminerias, Veredas, Puentes y Pasarelas). El nivel de iluminancia recomendado para este tipo de vías es mayor o igual a (15-25) lux. Para la simulación consideramos Características-Especificaciones Ancho de la Vereda:2,4 m Altura de la luminaria: 6 m Longitud del brazo: 2 m Distancia entre luminarias: 20 m Angulo del brazo: 0 º Tipo de luminaria: EX39 100w SAP 120V Se simulo además la contribución de las luminarias ubicadas en la parte exterior de las casas para darle un aspecto más real al estudio. Se colocaron dos casas entre cada poste suponiendo una luminaria LF-18 BOYACA 2x32 W colocada en el frente de cada vivienda. Los resultados obtenidos fueron: Simulación: Vemos cumplido el requerimiento exigido por Norma. La il uminación es cercana a los 100 Lux. (Color Violeta). 9. CALCULOS Y CRITERIOS DE DISEÑO 9.1. CIRCUITO DE MEDIA TENSION El Circuito de Media Tensión está conformado por una línea de 13,8 kV, que alimenta a unos transformadores de 37,5 kVA y 50 kVA, ubicados a 80 y 160 metros respectivamente de la entrada de dicha línea. 9.1.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN M.T. 9.1.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE MEDIA TENSIÓN
9.1.2. CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN Y CAPACIDAD DE CARGA Según el reglamento de Distribución de la Energía Eléctrica, la caída de tensión no puede superar el 1% como se mencionó en la descripción del sistema de Media Tensión. Para el Sistema mostrado la Caída de Tensión sería: kVA x Km = 10. V%.(KV)²/(2.(RCosQ + XSenQ)) kVA x Km =1340,56033 Valor Límite (Con una tensión de 13,8 kV (Línea), V% = 1, R = 0,6382, CosQ = 0,8, X = 0,3329, SenQ = 0,6 (Características del Sistema y del Conductor TRIPLEX 1/0)) Los kVA de la Urbanización son: kVA.Km= 11 Como el valor de los kVA calculados es menor al valor límite, no se sobrepasa el criterio de la caída de tensión, por lo que el diseño es aceptable. Para este valor de kVA.Km la caída de tensión es: 0,00820552% Capacidad de Carga del conductor Imáx =3,66507498 El conductor 1/0 ARV soporta esta corriente 9.2. CIRCUITO DE BAJA TENSION El Circuito de Baja Tensión está conformado por las 72 viviendas y las luminarias del alumbrado público tanto de la Avenida Principal como las veredas, dividiendo su carga en dos transformadores uno de 37,5 kVA y otro de 50 kVA respectivamente. 9.2.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN BT. Y CAPACIDAD DE CARGA 9.2.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE BAJA TENSIÓN (TRANSFORMADOR DE 37,5 KVA)
10.-ACOMETIDAS Las acometidas para las casas serán Aéreas y su longitud no será nunca mayor a
30 metros. Se realizarán con conductor TRIPLEX de calibre AWG Nº 6. Las acometidas que tengan que cruzar la calle serán instaladas de manera que no obstaculicen el tránsito vehicular por la vía, asegurándose que no se encuentren por debajo de los 4 metros de altura en ese caso 10.1.-Caja de medidor
