PRIMERA UNIDAD: ALCANCE DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN ELECTRICA P.P. Ingeniería Mecánica Eléctrica y Mecatrónica
AL A L CANCE CA NCE DE LOS L OS SISTEMAS SISTEMA S •
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No basta con producir corriente eléctrica en las centrales, hace falta llevarla hasta el usuario final. Así es como para alcanzar este objetivo se necesita de un medio de transporte eléctrico que vendrían a ser las líneas de transmisión y distribución, la estructura eléctrica de un país suele dividirse en varios niveles que que corre orresp spon onde den n a dis distin tintas red redes eléct léctri riccas. as.(fig (figu ura de red red eléc eléctr tric ica) a) Hay que subrayar que no existe ninguna estructura única en el mundo y que la repartición en varias redes con sus niveles de tensión asociados puede ser distinta según los países y las necesidades técnicas de éstos. Bási Básiccame amente éstas de div divide iden en:
a) Red de Transporte o Transmisión •
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La dispersión geográfica entre los lugares de producción y los centro tros de consum sumo, la irregu egular laridad idad de este consumo umo requieren eren una red capaz de transportar a grandes distancias y gran cantidad de potencia por lo que sus niveles de tensión son gra grandes, normal malmente mayores a 30 KV (en el Perú). Estas líneas de transmisión pueden alcanzar millares de kilómetros, por ejemplo 20000 Km para la red de 400 KV en Francia. La finalidad de este tipo de redes es triple: Una función de “transporte” cuyo propósito es llevar la electricidad de las centrales de producción a las grandes zonas onas de consu onsumo mo.. Una función de “int “inter erco cone nexi xión ón naci nacion onal al” ” que gestiona la repartición de la oferta, orientando la producción en función de la repartición geográfica y temporal de la demanda. Una función de “inter “intercon conex exión ión inter internaci nacional onal” ” para para gestionar los flujos de potencia entre los países en función de inte interc rcam ambi bios os prog progrramad amados os o a títu título lo de ayud ayuda. a. –
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En general, sólo algunos abonados con fuerte consumo están conectadas a estas redes. La estructura de estas redes es esencialmente del tipo aéreo por las exigencias de aislamiento que se requieren debidos a los altos niveles de tensión. En el Perú el sistema de transmisión se clasifica de la siguiente manera: Subsistema de Transmisión: es aquel destinado a transportar la energía eléctrica suministrada por un sistema de generación a tensiones mayores o iguales a 60 KV, generalmente a grandes distancias, hasta su entrega a un Subsistema de Subtransmisión, sistema de Distribución y/o a uno o mas usuarios, abarca tanto las redes como las subestaciones intermedias y/o finales de transformación –
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Subsistema de Subtransmisión: es aquel destinado a transportar la energía eléctrica suministrada por un sistema de generación y eventualmente un Subsistema de transmisión a tensiones mayores a 30 KV y menores a 60 KV, hasta su entrega a un sistema de distribución y/o a uno o mas usuarios, abarca tanto las redes como las subestaciones intermedias y/o finales de transformación.
b) Red de Distribución Es aquel conjunto de instalaciones de entrega de energía eléctrica a los diferentes usuarios. Su estructura es de tipo aéreo o subterráneo. Comprende ( en Perú): Subsistema de distribución primaria: es aquel destinado a transportar la energía eléctrica producida por un sistema de generación, utilizando un subsistema de transmisión y/o un subsistema de subtransmisión, a un nivel de tensión mayor a 1 KV y menor a 30 KV hasta su entrega a un subsistema de distribución secundaria, a las instalaciones de alumbrado publico y/o a las conexiones para los usuarios, abarca tanto las redes como las subestaciones intermedias y/o finales de transformación. Subsistema de distribución secundaria: es aquel destinado a transportar la energía eléctrica suministrada normalmente a bajas tensiones , menores a 1 KV, desde un sistema de generación, eventualmente a través de un sistema de transmisión y/o un subsistema de distribución primaria hasta su entrega a las conexiones finales (acometidas). Instalaciones de alumbrado público: Conjunto de dispositivos necesarios para dotar de iluminación a vías y lugares públicos, abarcando las redes y las unidades de alumbrado público. –
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Conexiones: Conjunto de elementos para la alimentación de los suministros de energía eléctrica , incluyendo las acometidas y las cajas de conexión de derivación, equipos de control, limitación, registro y/o medición de la energía eléctrica proporcionada. (Ver gráfico 1) Punto de entrega o suministro: Punto de interfaz entre una red de energía eléctrica y un usuario de la energía eléctrica. El Reglamento de la Ley de concesiones considera el punto de entrega, para los suministros en baja tensión, como la conexión eléctrica entre la acometida y las instalaciones del concesionario. En los casos de media y alta tensión, el concesionario establecerá el punto de entrega en forma coordinada con el usuario, lo que deberá constar en el respectivo contrato de suministro.
Gráfico 2.Esquema general del Sistema Eléctrico
CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN • •
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Debe de tener el menor costo inicial Posibilidad de ampliación de cualquier parte del sistema sin sustitución de materiales (o lo mínimo posible) y sin paralización de servicio. Bajas pérdidas de energía Eficiente sistema de protección Facilidad de mantenimiento Facilidad de operación Baja potencia de cortocircuito, para que el poder de ruptura del interruptor sea bajo y su costo sea menor. Eficiente regulación de tensión hasta el último punto del circuito, cuya máxima caída de tensión no deberá de exceder del 3.5% de tensión para sectores urbanos y 6% para sectores rurales en la distribución Primaria, y 5%
PROYECTO DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA
El contenido de un Proyecto de electrificación de Distribución primaria o Distribución secundaria tienen contenidos diferentes, dichos contenidos están normados por la Resolución Directoral RD Nº018-2002-EM/DGE “Norma de Procedimientos para la Elaboración de Proyectos y Ejecución de Obras en Sistemas de Distribución y Sistemas de Utilización en Media Tensión en Zonas de Concesión de Distribución”
Contenido del proyecto del Subsistema de Distribución Primaria a) Memoria Descriptiva. b) Especificaciones técnicas de equipos, materiales y de montaje. c) Planos del recorrido de las líneas primarias (aéreas, subterráneas o ambas), con indicación de la ubicación de las subestaciones, cortes transversales de vías, curvas de nivel, plano de ubicación con coordenadas geográficas, leyenda y notas. d) Planos con detalles de montaje de estructuras, subestaciones, retenidas, cimentaciones de estructuras, puestas a tierra, ductos, diagrama unifilar y otros que fueran necesarios. e) Cálculos justificativos eléctricos y mecánicos. f) Cronograma de obra y plazo de ejecución de obra. g) Metrado y Presupuesto. Para las redes primarias que recorren zonas rurales y urbano-rurales, el proyecto puede ser complementado - si fuera necesario - con los siguientes estudios: - Estudios Geológicos y Geotécnicos - Estudio de no afectación al Patrimonio Nacional - Estudios de Impacto Ambiental.
Contenido del proyecto del Subsistema de Distribución Secundaria e Instalaciones de Alumbrado de Vías Públicas a) Memoria Descriptiva. b) Especificaciones técnicas de equipos, materiales y de montaje. c) Planos del recorrido del subsistema de distribución secundaria (aéreas, subterráneas o ambas), distribución de las unidades de alumbrado de vías públicas, cortes transversales de vías con indicación de los ejes de postes y de cables subterráneos, curvas de nivel, cuadro resumen de la demanda máxima de los circuitos por subestaciones, plano de ubicación con coordenadas geográficas, leyenda y notas. d) Planos con detalles de montaje de estructuras y unidades de alumbrado público, detalle de salida de los circuitos desde los tableros de las subestaciones, retenidas, fijación de postes, puestas a tierra, conductos y otros que fuera necesario. e) Cálculos justificativos de demanda máxima de los circuitos, caída de tensión en los circuitos principales y derivados, nivel de iluminación en las vías, parques y plazas. f) Diagramas de distribución de cargas en cada circuito. g) Metrado y Presupuesto. h) Cronograma y plazo de ejecución de obra. i) Etapas de ejecución, cuando corresponda
a) Memoria Descriptiva Generalidades: Tales como la ubicación, propietario, vías de acceso y fines de las obra. Alcances del Proyecto Aquí se definirá lo que el estudio comprende es decir la magnitud del proyecto (los sistemas que se propondrán) Descripción del Proyecto Demanda Máxima Potencia Instalada Cargas Especiales Numeración de planos y láminas de detalles •
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b) Cálculos Justificativos Se presentará un resumen del procedimiento utilizado para realizar los cálculos justificativo tanto eléctricos como mecánicos, en forma de un formulario resumido y específico con las fórmulas empleadas además del sustento normativo citando la norma o la parte del Código Nacional de Electricidad (numero de tabla o acápite correspondiente) que se usará en el proyecto. Se presentarán los resultados correspondientes a la sustentación anterior, ya sea como un reporte informático o de manera manual. •
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c) Especificaciones Técnicas de materiales y equipos El proyectista seleccionará los equipos y materiales de acuerdo a la normalización vigente .Cuando un equipo sea muy especializado se podrá sugerir hasta una marc marca a comerc mercia iall gara garan ntizad izada a adic adicio iona nan ndo los los términ rminos os “o simi simila lar” r”,, siempre y cuando sea muy necesario, por lo gene genera rall se evit vitará ará las las nomi nomina naci cion ones es come comerc rcia iale les. s. Las Especificaciones Técnicas tienen por objeto definir las características técnicas a tomar en consideración en el suministro de los diferentes materiales y/o equipos electromecánicos. Están relacionados a su fabricación en lo que se refiere a calidad, seguridad, garantía y durabilidad, normados por el Código Nacional de Electricidad; se hace de particular aceptación Normas Internacionales acordes con las espe especi cifi fica caci cion ones es requ requer erid idas as en nues nuestr tro o medi medio. o.
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d) Especificaciones Técnicas de Montaje •
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Las especificaciones técnicas de montaje tienen por objeto complementar las especificaciones técnicas de los equipos y mate ateriales a util tiliza izarse y estable blecer los line ineamientos relaci acionado ados a la ejec ejecuc ució ión n de las las obra obrass elec electr trom omec ecán ániicas. as. Las especificaciones técnicas de montaje, cubren todo el trabajo que implica en montar acorde a los planos, los materiales y/o equipos electromecánicos. En el orden en que fueron nominados los materiales y equipos, en este documento se señalará el modo o las maneras de instalar o realizar el montaje. A medida que se avanza la Obra, deberá realizarse pruebas de las diferentes partes de la red secundaria, verificando que se cumpla con los requisi uisittos exigidos por el Código Naci acional de Elect ctrrici icidad dad y las normas de seguridad que garanticen la correcta instalación y el buen buen func funcio iona nami mien ento to.. Terminando el montaje se hará una prueba final de todas las instalaciones para verificar el correcto funcionamiento del conjunto. Si se encontraran deficiencias o fallas imputables al ejecutor de la Obra éste efectuará las correcciones a la brevedad posible, dejando así las instalaciones aptas para la recepción final.
e) Planos y detalles detalles •
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Debe indicar la relación geográfica del área cuya electrificación se trata con vías públicas o puntos principales de referencia, la orientación magnética y las las coor coorde dena nada dass geog geográ ráfi fica cass Plano de ubicación: escalas de 1:5000; 1:10000 (en el caso de zonas alejadas del casco urbano) incluirá orie orien ntació ación n magn magnéétic tica y las las coord oorden enad adas as geog geográ ráfi ficcas. as. Planos de utilización: escala 1:1000; 1:2000 o 1:5000 (en (en casos justificados). s). Deberá señ señala alar la identif tifica icación ión de cada manzana, con indicaciones de área útil, precisar los lotes de reserva y los cortes de las calles y avenidas. Planos de detalles generalmente en 1:200, pastorales 1:100, postes 1:50 y puestas a tierra 1:25.
f) Cronograma del avance de obra Se presentará un cronograma donde se detalle el orden cronológico de las actividades para la ejecución de la obra, versus el tiempo que demorará cada actividad. Normalmente este cronograma se presenta en un Diagrama de Gantt. •
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g) Metrado y presupuesto •
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El metrado constituye una parte importante del proyecto, en ella se detallará la cantidad exacta de materiales y equipo, así como también la mano de obra para la ejecución. Dicha información se podrá obtener de los planos finales del proyecto. El presupuesto vendría a ser la valorización del metrado.
PROCEDIMIENTO PARA LA REALIZACIÓN DE UN PROYECTO DE DISTRIBUCIÓN
El procedimiento para la elaboración de un proyecto tiene que seguir los siguientes pasos: –
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Solicitar la factibilidad de suministro (5 días útiles) Solicitar la fijación del punto de diseño (quince (15) días útiles) Elaboración del proyecto (según el contenido definido en 1.3) Solicitar revisión del proyecto( 20 y 15 días útiles) Solicitar aprobación del proyecto (quince (15) días útiles)
I. FACTIBILIDAD DE SUMINISTRO ELÉCTRICO Requisitos Solicitud del Interesado dirigida al Concesionario adjuntando lo siguiente: Dos (2) copias del plano de ubicación en escala 1/ 5 000 o 1/ 10 000 con indicación de las vías de acceso al área a electrificar o referencias físicas que permitan su fácil ubicación con respecto a las instalaciones existentes. Cálculo estimado de la demanda máxima del área a electrificar. •
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Procedimiento El Interesado solicitará por escrito al Concesionario la factibilidad de suministro cumpliendo con los requisitos indicados. El Concesionario efectuará la evaluación técnica y emitirá el documento de respuesta dentro del plazo máximo de cinco (5) días útiles contados a partir de la fecha de presentación de la solicitud.
II. FIJACIÓN DEL PUNTO DE DISEÑO
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Requisitos para Sistemas de Distribución Solicitud del Interesado dirigida al Concesionario, adjuntando lo siguiente: a) Copia del documento que acredita la representatividad legal del Interesado. b) Dos (2) copias del plano de ubicación en escala 1/ 5 000 o 1/ 10 000 con indicación de las vías de acceso al área a electrificar o referencias físicas que permitan su fácil ubicación con respecto a las instalaciones existentes. c) Dos (2) copias del plano de lotización aprobado por la Municipalidad Provincial o Distrital (un plano con firma y sello de la Municipalidad en original), en escala 1/ 500, 1/ 1 000 o 1/ 2 000. d) Copia del documento por el que la Municipalidad aprueba los estudios preliminares de Habilitación Urbana o Pre-Urbana, según corresponda, o documento que aprueba el plano de lotización. e) Para centros poblados o caseríos, además adjuntar un estimado de la demanda máxima de los lotes, elaborado por el Ingeniero Proyectista. Procedimiento El Interesado presentará al Concesionario la solicitud del punto de diseño cumpliendo con los requisitos indicados. El Concesionario fijará el punto o los puntos de diseño indicando su ubicación en los planos y las condiciones técnicas (nivel de tensión, potencia de cortocircuito, coordinación de la protección, entre otros). El Concesionario fijará el punto o los puntos de diseño dentro de los plazos indicados a continuación contados a partir de la fecha de presentación de la solicitud. Para Sistemas de Distribución : quince (15) días útiles El plazo de validez del punto de diseño será de dos (2) años.
III. ELABORACIÓN DE PROYECTOS Se presentará el proyecto con el contenido señalado en el punto anterior (1.3), teniendo las siguientes consideraciones: Con el punto o los puntos de diseño fijado por el Concesionario, el Ingeniero Proyectista elaborará el proyecto según corresponda: •
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Subsistema de Distribución Primaria. Subsistema de Distribución Secundaria. Instalaciones de Alumbrado de Vías Públicas.
El Proyecto deberá cumplir con las exigencias técnicas de los dispositivos vigentes relacionados con el ámbito de la Distribución, siendo los relevantes los siguientes:
Para Sistemas de Distribución Decreto Ley N° 25844 “Ley de Concesiones Eléctricas” y su Reglamento. Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos Código Nacional Electricidad Suministro Calificación eléctrica Plano de lotización en escala adecuada y documento de aprobación emitido por la Municipalidad Provincial o Distrital según corresponda. Normas DGE “Terminología en Electricidad” y “Símbolos Gráficos en Electricidad”. Condiciones técnicas indicadas en el documento de punto de diseño emitido por el Concesionario. Lista de Equipos y Materiales Técnicamente Aceptables del Concesionario respectivo. Normas técnicas de las instalaciones del Concesionario. Disposiciones municipales según corresponda. Reglamento Nacional de Construcciones vigente. Ley de Protección del Medio Ambiente y Protección del Patrimonio Cultural de la Nación según corresponda. Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP). Norma Técnica DGE de Alumbrado de Vías Públicas. Para los proyectos de Instalaciones de Alumbrado de Vías Públicas deberán tener en cuenta la Norma DGE 016-T-2/1996 o la que la reemplace.
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El Ingeniero Proyectista inspeccionará el terreno que corresponde al proyecto, sus vías de acceso y su interconexión con el punto de diseño fijado para compatibilizar el proyecto con las instalaciones eléctricas existentes. Para los Sistemas de Distribución, las subestaciones proyectadas deberán estar ubicadas en lugares de libre y permanente acceso de vehículos pesados para facilitar su construcción, operación y mantenimiento. Las áreas de terreno destinadas a la construcción de subestaciones ubicadas dentro de propiedades de terceros, deben estar debidamente delimitadas para facilitar al Interesado efectuar la transferencia al Concesionario. Para los Sistemas de Distribución ubicados fuera del área electrificada, el Concesionario, de considerarlo necesario, podrá solicitar coordenadas UTM Datum WGS84 o PSAD56, como mínimo 6 puntos para el perímetro y 2 puntos en el centro de la ciudad (plaza principal, hito más importante), y para urbanizaciones (áreas pequeñas) considerar 2 puntos (esquinas). Los formatos, medidas y doblado de planos deberán cumplir lo establecido en las Normas Técnicas Peruanas correspondientes (Ex ITINTEC 272.002, 833.001 y 833.002). Formato Dimensiones (mm) A0 841 x 1189 A1 594 x 841 A2 420 x 594 A3 297 x 420 A4 210 x 297 Los documentos del proyecto elaborado, estarán foliados y llevarán un Visto Bueno en cada hoja. Al final del mismo, así como cada plano serán debidamente sellados y firmados. – – – – –
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IV. REVISIÓN DEL PROYECTO •
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Requisitos Solicitud del Interesado o del Ingeniero Proyectista al Concesionario para que efectúe la revisión del proyecto, adjuntando una (1) copia del mismo (firmado y sellado por el Ingeniero Proyectista) con el contenido correspondiente indicado en el punto 1.3. Complementar la solicitud con la siguiente documentación: Documento mediante el cual el Interesado designa al Ingeniero Proyectista. La designación puede estar contenida en las solicitudes de Factibilidad de Suministro, Punto de Diseño o Revisión de Proyecto. Certificado vigente de habilitación profesional del Ingeniero Proyectista emitido por el Colegio de Ingenieros del Perú. Procedimiento a) El Interesado o el Ingeniero Proyectista solicitará al Concesionario la revisión del proyecto cumpliendo con los requisitos indicados. b) El Concesionario designará al ingeniero encargado de la revisión del proyecto, quien coordinará con el Ingeniero Proyectista los aspectos técnicos del proyecto. c) El Ingeniero Revisor del Proyecto efectuará la revisión dentro de los plazos indicados a continuación contados a partir de la fecha de presentación de la solicitud: Para Sistemas de Distribución o Primera revisión : No mayor de veinte (20) días útiles. o Segunda revisión : No mayor de quince (15) días útiles, luego de la presentación del expediente corregido. En caso de no haber sido subsanado adecuadamente las observaciones de la segunda revisión, el Concesionario podrá comunicar al Interesado el estado de la gestión de su proyecto y continuar la revisión.
V. APROBACIÓN DEL PROYECTO Requisitos Solicitud del Ingeniero Proyectista dirigida al Concesionario, para que efectúe la aprobación del proyecto adjuntando siguiente:
lo
Para Sistemas de Distribución a) Cuatro (4) copias del proyecto firmado y sellado por el Ingeniero Proyectista con el contenido correspondiente indicado en el punto1.3. b) Archivo magnético del proyecto. c) El proyecto revisado por el Concesionario. d) Documento mediante el cual el Interesado se compromete a disponer la reserva de áreas para las subestaciones de distribución, en los términos y condiciones previamente acordados con el Concesionario. Procedimiento a) El Ingeniero Proyectista solicitará al Concesionario la aprobación del proyecto cumpliendo con los requisitos indicados. b) El Concesionario después de verificar que el proyecto ha sido presentado con todos sus documentos conformes; emitirá el documento de aprobación correspondiente: Para Sistemas de Distribución : Resolución de Aprobación de Proyecto con indicación del Valor Nuevo de Reemplazo. c) La solicitud de aprobación del proyecto deberá ser atendida por el Concesionario dentro de los plazos indicados a continuación contados a partir de la fecha de presentación de la solicitud. Para Sistemas de Distribución : No mayor de quince (15) días útiles
Junto al documento de aprobación el Concesionario entregará al Interesado lo siguiente: Dos (2) juegos del proyecto con sello de APROBADO por el Concesionario, incluyendo la firma del Ingeniero Revisor y su sello del Colegio de Ingenieros del Perú. Las condiciones generales para iniciar la ejecución de las obras.
VI. EJECUCIÓN DE OBRAS 1 Inicio de obra 1.1 Requisitos Carta del Interesado dirigida al Concesionario dando aviso del propósito de iniciar la obra con una anticipación no menor a siete (7) días útiles, presentando además al Contratista Especialista y al Ingeniero Residente, adjuntando lo siguiente: a) Una (1) copia del proyecto aprobado por el Concesionario y vigente. En caso de tratarse de la ejecución parcial de un proyecto, indicar en los planos del proyecto las partes a ejecutar y explicar las razones para no desarrollar la totalidad del proyecto. b) Copia del documento de aprobación del proyecto emitido por el Concesionario. c) Para Sistemas de Distribución, copia del documento que acredita la representatividad legal vigente del Interesado. d) Certificado vigente de habilitación profesional del Ingeniero Residente emitido por el Colegio de Ingenieros del Perú. e) Copia del Registro de Contratista Especialista emitido por CONSUCODE. f) Cuaderno de obra foliado. g) Cronograma actualizado de ejecución de obra. h) Metrado total de la obra. i) Copia de la póliza de seguros contra accidente y por trabajo bajo riesgo. j) Para Sistemas de Utilización, copia de la factura del pago correspondiente al derecho de conexión.
1.2 Ejecución y Control de las Obras •
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El Ingeniero Supervisor designado, podrá solicitar la presencia del Ingeniero Residente de obra y del Interesado para dar apertura al cuaderno de obra. Durante la ejecución de los trabajos, el Ingeniero Residente deberá comunicar semanalmente por escrito al Concesionario las obras a ejecutar. La falta de tal aviso será interpretado por la Supervisión como que no se realizará el avance de las obras. Si el aviso de inicio de obras no se efectuara con la anticipación necesaria, el Concesionario podrá efectuar en los trabajos ya desarrollados un proceso de revisión de los materiales y de su instalación. El Ingeniero Supervisor efectuará inspecciones de las obras en ejecución en el instante que lo crea conveniente dentro del horario normal de labores del Concesionario. Durante la ejecución de las obras, el personal del Contratista Especialista, el Ingeniero Residente y el Ingeniero Supervisor deberán cumplir y hacer cumplir las normas de seguridad contenidas en el Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional del Sub sector Electricidad. Para Sistemas de Distribución los equipos y materiales a instalar en la obra deberán ser nuevos y cumplir con las especificaciones técnicas establecidas por el Concesionario. Para Sistemas de Utilización en Media Tensión los materiales y equipos podrán ser nuevos o usados y cumplir con Normas Nacionales o Internacionales; en caso de ser materiales o equipos usados deberá presentarse adicionalmente Protocolo de Pruebas con resultados satisfactorios con antigüedad no mayor de un año.
1.3. Pruebas de Verificación en Redes Secundarias
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Requisitos: Carta del contratista especialista solicitando al concesionario programar el día y la hora para efectuar las pruebas correspondientes, adjuntando dos copias del expediente final de construcción, firmado y sellado por el Ingeniero residente., que comprende: a) Memoria descriptiva. b) Especificaciones técnicas. c) Planos de construcción. d) Copia certificada del Protocolo de Pruebas de los transformadores de Potencia. e) Para los Sistemas de Distribución, el inventario valorizado y copia de las facturas de los materiales utilizados. f) Para los Sistemas de Utilización en casos excepcionales y debidamente justificados, el Supervisor podrá solicitar que el Contratista Especialista muestre copia de la factura de algún material específico.
Procedimiento a) El Contratista Especialista presentará al Concesionario la solicitud de pruebas con los requisitos indicados. b) En un plazo no mayor de diez (10) días útiles contados a partir de la presentación de la solicitud, el Concesionario revisará la documentación presentada y realizará el protocolo de inspección y pruebas. c) En la fecha y hora fijada para la inspección y pruebas eléctricas, el Contratista Especialista y el Ingeniero residente deberán disponer los recursos humanos, equipos y herramientas necesarias para llevar a cabo las pruebas con seguridad; también deben de tener las instalaciones preparadas y de fácil acceso para la supervisión. d) El Ingeniero Supervisor efectuará la dirección de las pruebas eléctricas, que comprende como mínimo lo siguiente:
d.1) PARA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIA d.1.1) Pruebas de Aislamiento Las pruebas de aislamiento se realizarán por tramos: -
Red de Distribución Primaria Subsistema de Distribución Secundaria Red de Alumbrado de Vías Públicas Acometidas domiciliarias
Se considera como aceptables los siguientes valores de aislamiento: - Para Red de Distribución Primaria
-Para Subsistema de Distribución Secundaria y Red de Alumbrado Público:
Las pruebas de aislamiento del Subsistema de Distribución Secundaria, deberán efectuarse con los bornes de los dispositivos de maniobra y protección (instalados en las cajas de conexión) sin conectarse a las acometidas. Las pruebas de aislamiento de la red de alumbrado público deberán efectuarse sin conectar los cables o conductores de alimentación a la base portafusible o dispositivo de protección.
- Para Acometidas:
d.1.2) Pruebas de continuidad Deben efectuarse desde los extremos del cable o conductor, cortocircuitando el otro extremo del mismo. d.1.3) Resistencia de Puesta a Tierra Debe verificarse los valores de resistencia de puesta a tierra estipulados en el Código Nacional de Electricidad. d.1.4) Con el sistema energizado por el Concesionario, verificar lo siguiente: - Encendido de lámparas. - Tensión y secuencia de fases. d.1.5) El Concesionario podrá realizar las mediciones necesarias a fin de verificar los estándares de calidad fijados en la Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos y en la Norma Técnica de Alumbrado de Vías Públicas.
d.2) PARA SISTEMAS DE UTILIZACIÓN EN MEDIA TENSIÓN - Pruebas de Continuidad y Aislamiento de la red de Media Tensión. - Pruebas del Sistema de Puesta a Tierra. e) Al final de las pruebas se levantará un Acta en el cual se consignará los resultados obtenidos así como las posibles observaciones. El Acta será elaborado por duplicado y estará suscrita por el Ingeniero Residente y el Ingeniero Supervisor, copia del Acta deberá ser entregada al Ingeniero Residente junto con el expediente de construcción revisado.
CONCEPTOS BÁSICOS: Máxima Demanda, Factor De Demanda, Factor De Simultaneidad, Factor De Carga Y Factor De Perdidas
Máxima Demanda: La M.D. (Máxima demanda) de un sistema en términos de potencia se define como la máxima carga solicitada de la fuente de generación del sistema en los puntos terminales del mismo durante un periodo de tiempo determinado. Este valor se puede obtener de un diagrama de carga (pueden ser diarios, semanales, mensuales, anuales, estacionales, etc.; pueden ser de una casa, urbanización, región, etc.) En la elaboración de los Proyectos de habilitaciones, deberán considerarse como cargas mínimas las “Demandas Máximas” de las viviendas; según la norma DGE “CALIFICACIÓN ELÉCTRICA PARA LA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE SUBSISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIA” . •
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Factor de demanda Se conoce como factor de demanda a la relación entre la Demanda Máxima utilizada durante un intervalo de tiempo determinado y la carga o potencia instalada, expresada en decimal o porcentaje. •
Donde: La potencia instalada es la sumatoria de todas las potencias de placa de todos los equipos. •
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La máxima demanda siempre será igual o menor que la potencia instalada, por lo tanto el factor de demanda siempre va a ser menor o igual a uno, nunca mayor. “Siempre se diseñará la sección del conductor para la máxima demanda y no para la potencia instalada”.
Factor de Potencia. Para proyecto de habilitaciones se considerará los siguientes factores de potencia (cos ): * Redes de Servicio Particular : 0.9 * Redes de Alumbrado Público : 0.9 •
Factor de carga: •
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Es la relación entre la demanda promedio en un intervalo dado y la demanda máxima observada en el mismo intervalo. Nos da un indicativo claro del comportamiento del sistema.
El factor de carga siempre será igual o menor que la unidad.
Para proyecto de habilitaciones se considerará los siguientes factores de carga: * Servicio Particular : 0.35 * Alumbrado Público : 0.50
Factor de Pérdidas: Es la relación que existe entre la energía total pérdida entre la energía total que se podría perder. El factor de pérdidas es menor que uno. Esta en función del factor de carga y se puede encontrar su valor con la siguiente relación: 2 •
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fp 0.3 fc 0.7 fc
Donde:
fc : Factor de Carga Para proyecto de habilitaciones se considerará los siguientes factores de pérdidas: * Servicio Particular : 0.19 * Alumbrado Público : 0.325 •
El análisis del factor de perdidas sirve para determinar las pérdidas de energía que ocurren en un sistema. Perdida de energía diaria: n R fp 24 I 2max
Factor de Simultaneidad. Relación, expresada como un valor numérico o como un porcentaje, de la potencia simultánea máxima de un grupo de clientes durante un período determinado; y la suma de sus potencias individuales máximas durante el mismo período. •
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La RM-Nª 530-70-EM/DGE del 07/07/70, nos da los factores de simultaneidad en Distribución secundaria, en función de la cantidad de abonados. Nº lotes 1 2-10 11-50 51-100 101-200 200-400 401-800 más de 800
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fs 1 0.8 0.6 0.5 0.45 0.39 0.32 0.27
Para proyecto de habilitaciones se puede considerar los siguientes factores de pérdidas o utilizar la norma citada anteriormente,: * *
Servicio Particular Alumbrado Público
: 0.6 : 1.0
Ejemplo de aplicacion Encontrar para el calculo del número subestaciones el factor de simultaneidad a utilizar y la Máxima Demanda Total , si el Nº de lotes es de 382, la demanda máxima por lote de 800 W. •
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Potencia Instalada = 382 * 0.8 KW = 305.6 KW (Suma de máximas demandas individuales) fs = (1+0.8+0.6+0.5+0.45+0.39)/6 = 0.62 Máxima Demanda Total Simultanea = 305.6 * 0.62 = 189.47 KW
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIA •
Los niveles de tensión aprobados para las SubSistemas de distribución primaria que abastecen servicios públicos, son: Tensión nominal (KV) 10 13.2/7.62 20 22.9/13.2
SISTEMA AISLADO 10 KV
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Es un sistema de tres conductores, aislado (sin neutro) que se desarrolla en las zonas urbanas con redes y subestaciones predominantemente trifásicos. Puede alimentar con líneas de tres fases hasta un radio de 10 a 15 Km. No se crean problemas de aislamiento con la altitud, pero por su alcance así como por el equipamiento de las estructuras y las subestaciones, encarecen las instalaciones. Este sistema es aplicado preferentemente en las zonas urbanas.
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Un sistema similar normalizado es el 20 KV, el cual no se ha aplicado.
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SISTEMA PUESTO A TIERRA 22.9/13.2 KV •
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Es un sistema de cuatro conductores con neutro multiaterrizado, que permite desarrollar líneas y redes trifásicas, monofásicas y con retorno total por tierra. Este sistema presenta una gran ventaja para la electrificación rural, por el bajo costo de líneas y subestaciones. Se puede alimentar cargas en un radio de 30 a 50 Km en forma económica. Este sistema se viene aplicando preferentemente en las zonas rurales.
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Un sistema similar normalizado es el de 13.2/7.6 KV, el cual no se ha aplicado en la región. El sistema multiaterrizado deberá de llevar una puesta a tierra cada 300 a 400 m, de tal manera que la resistencia del conjunto no supere los 3 ohmios. Ademas posee gran facilidad para pasar de monofásico a trifásico añadiendo crucetas, aisladores y conductores a los ya existentes.
Sistema Monofásico con retorno total por tierra Este sistema se desarrollo por primera vez en 1985 en Ancash. En la zona sur se desarrollo primero en Puno, Cusco y en Arequipa, en los pequeños sistemas de Cotahuasi y el Valle del Colca. En este sistema se utiliza solo un conductor y aislador por cada punto, permitiendo vanos mayores con respecto a otros sistemas. Pudiendo alcanzar distancias de hasta 50 Km dependiendo de la carga. La normalización del sistema 22.9/13.2 KV, nos permite desarrollar el sistema monofásico con retorno total por tierra (sistema MRT), con costos de inversión inicial mas bajas. Para desarrollar este sistema se debe tomar en cuenta algunos aspectos técnicos como: la resistividad del terreno, el sistema de puesto a tierra y la magnitud de las cargas a ser suministradas. Se puede concluir de un sistema de puesto a tierra: La tensión de toque y de paso deberá ser limitado, por medio de una adecuada puesta a tierra. Balancear y distribuir las cargas, de tal manera que el desbalance en la subestación sea inferior al 20%. Aislar el conductor de bajada de puesta a tierra, desde el punto de vista eléctrico y mecánico. La máxima resistencia de puesta a tierra de los transformadores de distribución, para cumplir con tensiones de toque y paso, deberá de ser: •
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Potencia del transformador (KVA)
R (13.2/7.6 KV) ohmios
R (22.9/13.2 kV) ohmios
5
25
25
10
18
25
15
12
21
25
8
13
37.5
5
9
50
4
7
1.5.1. Esquemas de distribución primaria a) Sistema radial a.1) Sin fusibles laterales a.2) Con fusibles laterales para reducir el número de consumidores afectados por fallas laterales. a.3) Radial con circuito de lazo o formación de anillo a.4) Radial con alimentador al centro de carga. a.5) Radial de fase aérea (alimentador principal trifásico) a.6) Radial de fase aérea ( cada fase va a su área) b) Sistema anillo b.1) Con interruptor de alimentador y seccionador de enlace b.2) Con dos interruptores de alimentador y seccionador de enlace b.3) Disposición usando interruptores en cada terminal de cada alimentador b.4) Disposición usando un interruptor en el punto medio d cada alimentador de enlace.
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIA
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Los niveles de tensión aprobados para los subsistemas de distribución secundaria e instalaciones de alumbrado público que abastecen servicios públicos, son los indicados en la siguiente tabla: Tensión Nominal Red trifásica (V)
Tensión Nominal Red monofásica (V)
220
220
380/220
440/220
Las tensiones que se emplearán serán tales que permitan adoptar los siguientes sistemas de corriente alterna de 60 Hz: 220 V, trifásico, 3 conductores (activos), es un sistema sin neutro. Se consigue con un transformador trifásico o tres transformadores monofásicos conectados en triángulo. Se usa en zonas con alta densidad de población. Tiene como desventaja que tiene poco alcance (su radio teórico es de 200 m teóricamente) Cargas monofásicas: 220 V Cargas Trifásicas: 220 V •
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380/ 220 V, trifásico, 4 conductores (3 conductores activos y un conductor neutro con puesta a tierra múltiple), Se consigue con un transformador trifásico con neutro accesible o tres transformadores monofásicos conectados en estrella. Se usa en zonas con media densidad de población. Su radio teórico es de 400 m teóricamente Cargas monofásicas: 220 V Cargas trifásicas: 380 V •
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220V, monofásico, 2 conductores (activos), se logra con un transformador monofásico y se emplea en localidades rurales.. •
440/220V, monofásico, 3 conductores (dos conductores activos y un conductor neutro con puesta a tierra). Se consigue con un transformador monofásico de doble bobinado en el secundario. Se usa en zonas con baja densidad de población. Cargas monofásicas: 220 V/ 440 V 440 V para pequeñas cargas industriales 220 para servicio particular •
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CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN EN FUNCIÓN A LA CONEXIÓN DEL NEUTRO La primera letra caracteriza la forma de conexión del neutro respecto de tierra. Puede ser: T : si el neutro de la alimentación está conectado directamente a tierra. I : cuando todas las partes vivas de la fuente de alimentación están aisladas respecto a tierra o tienen un aterramiento de una impedancia elevada, estos sistemas se consideran aislados. La segunda letra caracteriza la forma de conexión de las masas de los equipos con respecto a tierra. Y puede ser: T : cuando las masa tiene un aterramiento propio independiente de la fuente. N : cuando las masas están conectadas a la tierra de la fuente. I : cuando la masa esta aislada, no conectada a tierra La tercera letra representa la forma de conexión a tierra de la masa de los equipos con respecto al sistema de aterramiento de la fuente. Y puede ser: S : separado, la masa tiene un hilo de aterramiento separado del neutro. C : común, el aterramiento de la masa del equipo se efectúa usando el hilo del neutro de la fuente. La norma IEC 60364 otorga rango oficial a 3 tipos de esquemas de conexión a tierra: TN TT • •
SISTEMA TN •
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El neutro de la fuente de energía esta conectado a tierra. Las masa conductoras de la utilización están interconectadas entre sí y puestas al neutro. Existen dos subsistemas, el TN-C donde el conductor neutro(N) y el conductor de protección (CP) son uno solo (CPN) y el TN-S en el que ambos conductores están separados (CP y N). Ante fallas de fase a tierra los sistemas TN-C y TN-S generan corrientes muy altas, lo cual tiene la desventaja de aumentar los riesgos de incendios, daños a los equipos y disturbios electromagnéticos.
TNC
TNS
SISTEMA TT •
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El neutro de la fuente de energía esta conectado a tierra. Las masa conductoras de utilización están conectadas entre sí y puestas a tierra en un solo punto separado de la puesta a tierra del neutro de la fuente de energía. Este sistema por la simplicidad de su implementación, es el más utilizado a nivel mundial en distribución pública en baja tensión.
