Estudio de La Linea de Transmision 60 KV SET Piura - SET Castilla

L.T. 60 kV kV SET Piura Centro – SET Castilla Primera Etapa Estudio Definitivo

Electronoroeste S.A.

L.T. 60kV SET PIURA CENTRO – SET CASTILL CASTILLA A PRIMERA PRIMERA ETAPA EXPEDIENTE TECNICO VOLUMEN 1 PARTE 1: MEMORIA DESCRIPTIVA CONTENIDO

RESUMEN EJECUTIVO 1.

ENFOQUE GENERAL

2.

ANTECEDENTES

3.

OBJETIVO OBJ ETIVO DEL ESTUDIO

4.

UBICACIÓN DEL PROYECTO

5.

ALCANCES AL CANCES DEL ESTUDIO

6.

DESCRIPCION INTEGRAL DEL PROYECTO 6.1 6.2 6.2 6.3 6.4 6.5

Ingeniería de Detalle. Estudio de Operatividad. Operatividad. Conexión de Instalaciones al SEIN Integración de Instalaciones Instalaciones de Transmisión L.T. 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla. Cas tilla. Puesta en servicio.

7.

CARACTERISTICAS CARACT ERISTICAS DEL SUMINISTRO

8.

CARACTERISTICAS CARACT ERISTICAS DEL PROYECTO 8.1

9.

L.T. 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla

CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN

Memoria Descriptiva

Promotora de Proyectos S.A.C.



CAPITULO I:

LINEA DE TRANSMISION TRANSMISION

CAPITULO II:

REUBICACIÓN REUBICACIÓN DE LÍNEAS PRIMARIAS

CAPITULO III:

DESMONTAJE DESMONTAJE DE LAS LÍNEAS PRIMARIAS

Memoria Descriptiva




CAPITULO I:

LINEA DE TRANSMISION TRANSMISION

CAPITULO II:

REUBICACIÓN REUBICACIÓN DE LÍNEAS PRIMARIAS

CAPITULO III:

DESMONTAJE DESMONTAJE DE LAS LÍNEAS PRIMARIAS

Memoria Descriptiva




RESUMEN EJECUTIVO 1.

ENFOQUE GENERAL La empresa ELECTRONOROESTE S.A., ha encargado a Promotora de Proyectos S.A.C. la elaboración del Expediente Tecnico d el Proyecto “Línea de Transmisión 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla Primera Etapa ”. La Línea de Transmisión se encuentra ubicada ubicada en la Región Piura, Provincia Provincia de Piura, en los distritos de Piura y Castilla y tiene una longitud de 2.1 km. Esta línea de transmisión conectara la Subestacion Electrica Castilla en 60kV con la Subestacion Electrica Piura Oeste Textil en la ciudad de Piura, aliviando las líneas de transmisión congestionadas. congestionadas. Esta línea de transmisión aliviara el sistema eléctrico que se tiene en el sector del Alto Piura, mejorando el nivel de tensión y la calidad de suministro eléctrico en la ciudad de que atienden las subestaciones de Chulucanas, Morropon y Loma Larga.

2.

ANTECEDENTES La línea de 60 kV SET Piura Oeste – SET Los Ejidos es la troncal que suministra energía a la SET Castillas y a las SET`s del Alto Piura y en estas últimas por su gran extensión, vienen presentando mala calidad de tensión, lo cual limita la atención de nuevos suministros. Debido a los problemas presentados en este sistema eléctrico de Chulucanas – Morropón – loma larga, se ha determinado la necesidad de retirar en la Subestacion Electrica Ejidos la la conexión hacia la la Subestacion Electrica Electrica Castilla, en esta primera etapa la SET Castilla se atenderá con continuación de una Nueva línea de 60 kV SET Textil – SET Castilla, en una segunda etapa está línea tendrá entrada y salida en la SET Piura Centro.

3.

OBJETIVO OBJ ETIVO DEL ESTUDIO El objetivo del presente Estudio es la elaboración del Expediente Técnico que permita la adquisición de los equipos mayores y/o menores y materiales y la ejecución de las obras civiles y montaje electromecánico del Proyecto denominado “LINEA DE TRANSMISION 60 kV SET PIURA CENTRO – SET CASTILLA PRIMERA ETAPA”, donde el año previsto de la puesta en operación comercial de l proyecto, sea a mediados del 2016.

Memoria Descriptiva




El proyecto tiene la finalidad de transferir la carga de la SET Castilla (19 MW) al sistema SET Piura Oeste – Piura Textil, previo reforzamiento y así mejorar la calidad de tensión en las SET`s del Alto Piura (subestaciones de Chulucanas, Morropon y Loma Larga), por lo que se requerirá atender este incremento de demanda mediante un sistema eléctrico mucho más confiable, que permita solucionar la proyección de la demanda para los próximos 2 años. Actualmente la máxima demanda de la línea SET Piura Oeste – SET Los Ejidos es de 42 MW, con la implementación de la nueva línea de transmisión de 60KV en Primera Etapa, la máxima demanda de la LT SET Piura Oeste - SET Los Ejidos será de 23 MW.

4.

UBICACIÓN UBICAC IÓN DEL PROYECTO El proyecto (línea de transmisión y subestacion) se encuentra ubicada en el distrito de Piura y Castilla, de la provincia de Piura, perteneciente a la Región de Piura. Geográficamente el proyecto se encuentra enmarcado entre las siguientes coordenadas UTM – WGS84

Vértice A B C D E F G

Cuadro de Coordenadas Coordenadas – DATUM WGS 84 SUBESTACION PIURA CENTRO Este Norte 9’427,112.87 540,346.69 9’427,093.60 540,359.78 9’427,069.96 540,374.65 9’427,064.75 540,366.39 9’427,050.04 540,345.18 9’427,042.87 540,334.76 9’427,110.30 540,328.24

Cota (msnm) 40 40 40 40 40 40 40

Vértice A B C D

Cuadro de Coordenadas Coordenadas – DATUM WGS 84 SUBESTACION CASTILLA Este Norte 9’426,134.43 542,573.58 9’426,132.13 542,613.51 9’426,102.18 542,611.79 9’426,104.48 542,571.86

Cota (msnm) 40 40 40 40

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4.1


VIAS DE ACCESOS El área de ubicación del proyecto es en el departamento de Piura, provincia de Piura y distrito de Piura y Castilla, ubicándose el trazo de ruta por el lado oeste y sur oeste de la ciudad. El trazo sigue el recorrido de las avenidas Cáceres y Luis Montero. Al trazo de ruta se accede mediante las avenidas y calles de la ciudad de Piura y por la Carretera Panamericana Norte, todos completamente asfaltados. asfaltados. El acceso desde la ciudad de Lima a Piura se puede hacer mediante vía terrestre y vía aérea. Vía terrestre se realiza mediate la carretera panamericana norte hasta el kilómetro 975, la duración es aproximadamente de 15 horas. Vía aérea existen vuelos comerciales con diferentes horarios, la duración es aproximadamente aproximadamente de 1 hora con 35 minutos

4.2

CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS CLIMATOLÓGICAS Y AMBIENTALES

CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS CL IMATOLÓGICAS 4.2.1 CARACTERÍSTICAS

El clima imperante en la zona del proyecto se caracteriza porque sus temperaturas medias anuales oscilan oscilan entre los 21 y 23°C. 23° C. El clima es cálido con inviernos secos y con las siguientes temperaturas: temperaturas: Temperatura mínima  Temperatura media  Temperatura máxima  Humedad relativa Nivel isosceráunico isosceráunico  

 

: : : : :

15 °C 23 °C 35 °C 70% 5 a 10 días de tormentas eléctricas – año (*) Condiciones Condiciones ambiental ambientales es : alta contaminación contaminación Velocidad de viento : 70 km/h (19.5 m/s), correspondiente correspondiente a la zona de carga A, de la tabla 250-1.A del CNE Suministro 2011.

(*) Obtenido del Mapa de Niveles Isoceraunico preparado por el ing. Justo Yanque – año 2005. Las temperaturas se obtienen de registros obtenidos de la estación meteorológica Miraflores Long 80º 37 – Lat 5º 10, Alt 30 m.s.n.m. Distrito provincia y Departamento de Piura, de los cinco últimos años.

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4.2.2 CARACTERÍSTICAS AMBIENTALES En la zona del proyecto las precipitaciones normalmente ocurren entre los meses de Enero a Abril y se caracterizan porque pueden estar ausentes por varios años pero se presentan de forma violenta y abundante durante la presencia del fenómeno del niño, el medio ambiente presenta una atmósfera con contaminación salina, debido a su cercanía al mar; sin embargo, el hecho de ubicarse la línea en la zona urbana de la ciudad, apantallan los efectos de la contaminación salina, disminuyendo sus efectos. 4.3

PRESIÓN DE VIENTO La presión de viento que se aplicará sobre las áreas proyectadas de conductores de fase, aisladores y estructuras soporte se obtiene utilizando la fórmula de la regla 250.C del Código Nacional de Electricidad (CNE) – Suministro Para los cálculos mecánicos del conductor se utilizará la tabla 250-1.A del CNE Suministro, en donde la línea aérea de 60 kV SE Piura Oeste – Piura Centro se ubica en la Zona A (Ligera) y Area 0, para el cual se establece una velocidad de viento igual a 70 km/h (19,5 m/s) a una temperatura de 20°C. La presión de viento para los diversos componentes de la línea será la siguiente: Conductores de fase Cadena de aisladores Postes de concreto armado

4.4

: 233,10 Pa (23,77 kg/m²) : 233,10 Pa (23,77 kg/m²) : 233,10 Pa (23,77 kg/m²)

PERFIL ESTRATIGRÁFICO La evaluación de las características geotécnicas de los depósitos de suelos se ha realizado con los registros de excavaciones. De la clasificación visual de los suelos efectuada en el campo, se ha obtenido el perfil del suelo, estos serán comparados con los resultados de los ensayos de laboratorio, en forma global la descripción es como sigue:

LÍNEA DE TRANSMISIÓN En general la ciudad de Piura presenta un suelo homogéneo; arena de grano fino a medio con porcentajes de limo y/o arcilla, que varía en potencia, compacidad y resistencia en los diferentes sectores de la ciudad. A lo largo de toda la línea se puede identificar un (01) tipo de suelo, el cual se describe a continuación: Memoria Descriptiva




Suelo Tipo I El perfil del suelo tipo I, arena con alguna presencia de limo. La capacidad portante de este tipo de suelo se estima en 1.45 kg/cm2. No se encontró el nivel freático a la máxima profundidad de excavación (3.00 m), en la fecha que se realizaron las exploraciones de campo (Junio 2015). 4.5

PARÁMETROS DE DISEÑO SISMORRESISTENTE El área en estudio se encuentra en la zona 3 de la Zonificación Sísmica del Perú, por lo tanto los parámetros geotécnicos correspondientes son los siguientes: Del análisis de sismicidad realizado se determina: Cuadro N°17 Resumen de Parámetros de Diseño Sismorresist ente

Ubicación

L.T. Suelo Tipo I

5.

Material

Arena con presencia de limo.

Factor Período Zona Tipo de Suelo predominante Z

0.4

S2

0.6

Factor de amplificación 1.2

ALCANCES DEL ESTUDIO Nueva Línea de Transmis ión 60kV La Línea de Transmisión 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla, tiene una longitud de 2.1 km en la esta primera etapa y tiene una configuración triangular las estructuras a usar serán postes de concreto autosoportados, de un solo circuito con doble conductor tipo AAAC 127mm 2.

6.

DESCRIPCION INTEGRAL DEL PROYECTO

6.1

Ingeniería de Detalle El Estudio de Ingeniería de Detalle estará a cargo del Contratista y su desarrollo se basará en el Estudio Definitivo y comprenderá las siguientes actividades, entre otras:

Memoria Descriptiva




Revisión de la documentación entregada con el Estudio Definitivo. - Elaboración de los esquemas unifilares principales con indicación del equipamiento a ser instalado. - Distribución de terminales y conectores en alta y media tensión. - Cálculo mecánico de los conductores. - Cálculo mecánico y planos de fabricación de las estructuras metálicas considerando los diagramas de cargas de las estructuras por esfuerzos de conductores de fase, cable de guarda con fibra óptica, cadena de aisladores y accesorios. - Confirmación de la prestación de estructuras en función a los cálculos mecánico de conductores y fibra óptica para el sistema de telecomunicaciones. - Confirmación de performance y utilización de las estructuras en función de sus vanos característicos y las distancias de seguridad al terreno. - Elaboración de las planillas finales de estructuras como resultado del replanteo topográfico y definición de materiales a instalar. - Lista finales de materiales. - Elaboración de los planes de tendido, tablas de flechado, tablas de distancias de engrapado. - Diseño y cálculo de las fundaciones de concreto. - Diseño de las puestas a tierra. - Planos conforme a obra. - Informes y justificación que solicite la Supervisión. - Coordinación con la empresa Concesionaria de Electricidad para definir las condiciones de operación, control y mando. -

6.2

Estud io de Operativid ad La elaboración y presentación del “Estudio de Operatividad” estará a cargo del

Contratista, donde se requiere la siguiente información:     

Resumen Ejecutivo del Proyecto Estudios de Estado Estacionario Estudio de coordinación de protecciones Estudio de estabilidad transitoria Planos y diagramas (en formato AutoCAD)

De acuerdo a lo descrito en el Anexo 3 del Procedimiento Técnico del Comité de Operación Económica del SEIN (PR-20), Ingreso, Modificación y Retiro de Instalaciones en el SEIN de marzo del 2013.

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6.3


Conexión de Instalaciones al SEIN La elaboración y presentación de la “Conexión de Instalaciones al SEIN” estará a

cargo del Contratista, donde se requiere la siguiente información: Copia de la vigencia de poderes del representante legal de la empresa solicitante.  Copia legible del documento de identidad del representante legal de la empresa solicitante.  Copia del título habilitante para realizar actividades de Transmisión.  Informe de disponibilidad de Sistemas de Medición y Registro.  Conformidad de uso de las instalaciones de los Titulares Propietarios.  Acuerdo entre Integrantes Registrados sobre el Modelo de Entregas y Retiros para las Transferencias de Energía.  Información relacionada a la disponibilidad de Medios de Comunicación y Centro de Control.  Remisión de la Información en Tiempo Real.  Procedimiento de Maniobras por Mantenimiento.  Programa y Procedimiento de Maniobras para la Puesta en Servicio.  Copia del certificado de Conformidad del Estudio de Operatividad vigente. 



Fichas Técnicas, de acuerdo al Anexo A del Procedimiento Técnico “Ingreso, Modificación y Retiro de Instalaciones en el SEIN”.

De acuerdo a lo descrito en el Anexo 4 del Procedimiento Técnico del Comité de Operación Económica del SEIN (PR-20), Ingreso, Modificación y Retiro de Instalaciones en el SEIN de marzo del 2013. 6.4

Integración de Instalaciones de Transmisión La elaboración y presentación para la “Integración de Instalacio nes de Transmisión ”

estará a cargo del Contratista, donde se requiere la siguiente información:

Resultados de medición de los parámetros de línea  Resultado de las pruebas End-to-End  Ajuste de los relés de protección de acuerdo a lo que efectivamente se encuentre ajustado en campo.  Actualización de Fichas Técnicas indicadas en el Anexo 4 del Procedimiento 

Técnico “Ingreso, Modificación y Retiro de Instalaciones en el SEIN”.

De acuerdo a lo descrito en el Anexo 5 del Procedimiento Técnico del Comité de Operación Económica del SEIN (PR-20), Ingreso, Modificación y Retiro de Instalaciones en el SEIN de marzo del 2013. Memoria Descriptiva



6.5


L.T. 60kV SET Piura Centro – SET Castilla El Estudio de ingeniería definitiva de la línea de transmisión en 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla Primera Etapa, comprende el diseño de la mencionada línea hasta el nivel de replanteo de estructuras en campo. La línea en 60 kV llevará estructuras tipo postes de concreto autosoportados en las estructuras de suspensión y en las estructuras angulares. El conductor a utilizar es AAAC de 127 mm² (dos conductores por fase). El trazo de la línea cruza el río Piura, las estructuras serán de tipo anclaje de CAC 24/1400 lo suficiente alto para cruzar por encima del puente Cáceres. Para esta primera etapa la nueva línea de 60 kV será de simple terna con disposición triangular hasta el V10 (interseccío de la avenida Cáceres con Luis Montero), para la presente etapa está previsto interconectarse a la línea existente SET Los Ejidos – SET Castilla, posteriormente para la segunda etapa la línea continuará paralela a la existente hasta llegar a la SET Castilla El recorrido de la línea en 60 kV en la primera etapa comprende una longitud aproximada de 2,1 km. El ancho de la faja de servidumbre para la línea de 60kV es igual a 16,00 m (8.00m a cada lado del eje de la línea).

6.6

Puesta en Servic io Sin ser limitativo, la Contratista deberá efectuar la Puesta en Servicio, por Sección de Obra: -

-

Puesta en servicio de la Línea de Transmisión, que comprende la Inspección de la Infraestructura electromecánica, pruebas en blanco, pruebas para la recepción de obra determinando los Parámetros de la Línea de Transmisión, entre otros necesarios para la Puesta en Servicio. Se cargaran los nuevos valores de ajuste de protecciones, según el estudio aprobado de coordinación de protecciones desarrollado en el Estudio de Operatividad.

Las Pruebas, Inspección para la Recepción de Obra y Puesta en Servicio se describen con mayor detalle en las Especificaciones Técnicas de Montaje.

Memoria Descriptiva



7.


CARACTERISTICAS DEL SUMINISTRO Las principales características del suministro son: Alimentación  Propietario de la alimentación  Potencia a transmitir  Tensión nominal del sistema  Tensión Máxima de Servicio  Frecuencia del sistema  Punto de llegada  Propietario de la llegada 

: : : : : : : :

Barras en 60 kV de SET Piura Oeste ELECTRONOROESTE S.A. 30 MVA 60 kV 72.5 kV 60 Hz SET Castilla – 60 kV ELECTRONOROESTE S.A.

8.

CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

8.1

Nueva Línea de Transmisión 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla -

Tensión nominal Tensión máxima de servicio Voltaje Resistente a Frecuencia Industrial Nivel de contaminación Potencia Transporte Número de circuitos Sistema Disposición de conductores Longitud Número de Transposiciones N° de Vértices Ancho franja de servidumbre Cota máxima Conductor Activo No Cond. x Fase N de Cables de Guarda Cables de comunicación

-

Estructuras Configuración

Memoria Descriptiva

: 60 kV : 72.5 kV : : : : : : : : : : : : : : :

140 kVef ≥ 2250 mm.

69 MVA 1 Trifásico 60 Hz Triangular / verticall 2.1 km (primera etapa) 0 10 16 m 50 msnm AAAC 127 mm² AAAC 2. 0. Será implemntado en la segunda etapa ADSS 24 Fibras – 123 mm2 : Postes de CAC (21 - 24 metros) : Triángular y Vertical Promotora de Proyectos S.A.C.


9.

Aisladores


: Tipo Line Post Polimericos

CRONOGRAMA DE EJECUCION El cronograma de ejecución de Obra, luego iniciado el proceso de compra de los equipos y materiales principales del proyecto, haber iniciado las gestiones de construcción, haber cumplido las exigencias de ENOSA, se estima en un plazo máximo de 150 días calendario para su implementación hasta las pruebas en blanco y energización. Este tiempo incluye los siguientes plazos parciales:

a)

Línea de Transmisión 60kV Piura Centro - Castilla (120 días) - Suministro : 60 días - Obras Civiles. : 35 días - Montaje Electromecánico : 80 días - Reubicacion de Letreros : 45 días

b)

Línea Primarias (111 días) - Suministro - Montaje Electromecánico - Demontaje Electromec

c)

: 60 días : 61 días : 10 días

Expediente Conforme a Obra (29 días)

Estos plazos parciales, no son secuenciales, estando traslapados según las necesidades de su desarrollo.

Memoria Descriptiva




CAPITULO I LINEA DE TRANSMISION

1.0

MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1

INTRODUCCION El proyecto comprende el diseño de la línea de alta tensión de tipo compacta para su ubicación en la zona urbana de la ciudad de Piura. La línea de transmisión de 60 kV llevará estructuras autosoportadas con postes de concreto , aisladores tipo “line post” horizontales y conductores AAAC de 127 mm² de sección; además, para una segunda etapa se incluirá un cable de fibra óptica tipo ADSS en la parte inferior de las estructuras para telecomunicaciones. La línea de transmisión de 60 kV será de simple terna con disposiciones de conductores triangular alternada, las cuales se aplicarán de acuerdo con los espacios disponibles en las avenidas y calles de la ciudad de Piura. El recorrido de la línea en 60 kV comprende una longitud aproximada de 2.1 km. (primera etapa) El trazo de ruta de la línea de 60 kV desde la SET Piura Centro hasta la SET Castilla, se ubica principalmente en avenidas amplias con la finalidad de cumplir con las disposiciones del Código Nacional de Electricidad Suministro 2011, en lo referente al ancho de la faja de servidumbre establecido para el nivel de 60 kV que es de 16.00 m (8.00 a cada lado del eje) y también con la finalidad de utilizar la Nota 7 del mencionado Código, que nos permite reducir el ancho de la faja de servidumbre a la mitad, siempre que los conductores de la línea tengan disposición vertical y estas se ubiquen sobre la calzada de las pistas. Para la ubicación de la línea de transmisión de 60 kV, en los jardines centrales de las avenidas y en las bermas laterales de las calles y carreteras; será necesario reubicar algunas instalaciones existentes de líneas primarias, las que deberán reubicarse sin interrumpir el servicio, con excepción de las horas de maniobra para la interconexión a la variante instalada previamente.

Memoria Descriptiva




Así mismo, en la interconexión a la línea existente proveniente de la SET Los Ejidos se utilizará la faja de servidumbre de la línea de transmisión 60 kV SET Los Ejidos – SET Castilla. Con respecto al estado de la faja de servidumbre, esta deberá ser preparada previo al inicio de las obras de instalación de la línea de transmisión de 60 kV; debido principalmente a que la faja se encuentra ocupada por líneas primarias de 22.9 kV y 10 kV. Entre las principales avenidas y carreteras con presencia de líneas primarias que debe reubicarse son las que están instaladas en la Av. Cáceres. Las obras de reubicación de las líneas primarias deben ejecutarse con el mínimo tiempo de corte de suministro.

1.2

CARACTERISTICAS CLIMATOLÓGICAS Y AMBIENTALES A continuación se presentan las características climatológicas y ambientales de la zona del proyecto y de la presión de viento a utilizar en el diseño de la línea de transmisión.

1.2.1 CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS Las características climatológicas de la zona del proyecto, se refieren básicamente a los principales parámetros, tales como: temperatura máxima, media y mínima, humedad relativa, presión de viento, nivel isosceráunico, etc. que caracterizan la zona del proyecto. Los principales parámetros climatológicos de la zona del estudio son: Temperatura mínima  Temperaturas media anual  Temperatura máxima  Humedad relativa  Nivel isosceráunico  Condiciones ambientales  Velocidad de viento 

: 15 °C, : 23 °C, : 35 °C, : 70% : 5 a 10 días de tormentas eléctricas – año (*) : alta contaminación : 70 km/h (19.5 m/s), correspondiente a la zona de carga A, de la tabla 250-1.A del CNE Suministro 2011.

(*) Obtenido del Mapa de Niveles Isoceraunico preparado por el ing. Justo Yanque – año 2005.

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Las temperaturas se obtienen de registros obtenidos de la estación meteorológica Miraflores Long 80º 37 – Lat 5º 10, Alt 30 m.s.n.m. Distrito provincia y Departamento de Piura, de los cinco últimos años 1.2.2 CARACTERÍSTICAS AMBIENTALES En la zona del proyecto generalmente no se presentan lluvias, el medio ambiente presenta una atmósfera con contaminación salina, debido a su cercanía al mar; sin embargo, el hecho de ubicarse la línea en la zona urbana de la ciudad, apantallan los efectos de la contaminación salina, disminuyendo sus efectos. 1.2.3 UBICACIÓN DE LAS INSTALACIONES El área de ubicación del proyecto es en el departamento de Piura, provincia de Piura y distrito de Piura y Castilla, ubicándose el trazo de ruta por el lado oeste y sur oeste de la ciudad. El trazo sigue el recorrido de las avenidas Cáceres y Luis Montero. Al trazo de ruta se accede mediante las avenidas y calles de la ciudad de Piura y por la Carretera Panamericana Norte, todos completamente asfaltados. El acceso desde la ciudad de Lima a Piura se puede hacer mediante vía terrestre y vía aérea. Vía terrestre se realiza mediate la carretera panamericana norte hasta el kilómetro 975, la duración es aproximadamente de 15 horas Vía aérea existen vuelos comerciales con diferentes horarios, la duración es aproximadamente de 1 hora con 35 minutos La línea de transmisión de 60 kV en estudio, es longitud corta, aproximadamente 2.1km para esta primera etapa, y recorre en una zona totalmente plana con una altitud promedio de 30 a 40 msnm.

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CUADRO DE VERTICES COORDENADAS WGS 84 L.T. 60 kV S.E. PIURA CENTRO - S.E. PIURA CASTILLA PRIMERA ETAPA COORDENADAS UTM

VERTICE

ESTE

NORTE

COTA

Poste Existente V2

540300 540373

9427181 9427186

33.49 32.46

V3

540805

9427161

32.88

V4

541241

9427135

31.41

V5

541421

9427118

V6

541626

V7 V8

DIST. DIST. PARCIAL ACUML. (m) (m) 0.000 0.000 73.29 432.41

73.29 505.70

31.21

437.09 181.22

942.79 1124.00

9427114

31.25

204.47

1328.47

541729 542219

9427108 9427080

31.99 31.97

103.06

1431.53

V9

542365

9427080

30.11

490.57 146.29

1922.10 2068.39

Poste Existente

542386

9427058

31.63

30.67

2099.06

1.2.4 PRESION DE VIENTO La presión de viento que se aplicarán sobre las áreas proyectadas de conductores, estructuras soporte y aisladores, se obtiene aplicando el Código Nacional de Electricidad - Suministro 2011, mediante la regla 250.C: PV = K x V² x Sf x A Donde: PV

= Carga en Newton

K = 0,613 Constante de Presión, para niveles menores a 3 000 msnm V = Velocidad del viento en m/s Sf = Factor de forma 1,00 para conductores, aisladores y postes de concreto.

En el caso de cargas debido solo al viento, la presión de viento se establece de acuerdo a la Tabla 250-1-B y la fórmula de la regla 250.C. En resumen, la presión de viento para los elementos de la línea aérea se muestra en el siguiente cuadro.

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Valores de presión de viento so bre los elementos de la línea de transmisión en 60 kV

Elementos de la Línea de Transmisión de 60 kV Postes de concreto Conductor de fase Cable de fibra óptica Cadena de Aisladores

Área de Carga A Ligera Zona Costera 23.77 kg/m² 23.77 kg/m² 23.77 kg/m² 23.77 kg/m²

Para efectos del proyecto de la línea de transmisión de 60 kV, se considera el área de carga A Ligera,

1.3 CONDICIONES GENERALES 1.3.1 Ubicación de la línea en 60 kV El área de ubicación del proyecto es en el departamento de Piura, provincia de Piura y distrito de Piura y Castilla, ubicándose el trazo de ruta por el lado oeste y sur oeste de la ciudad. El trazo sigue el recorrido de las avenidas Cáceres y Luis Montero. Al trazo de ruta se accede mediante las avenidas y calles de la ciudad de Piura y por la Carretera Panamericana Norte, todos completamente asfaltados. El acceso desde la ciudad de Lima a Piura se puede hacer mediante vía terrestre y vía aérea. Vía terrestre se realiza mediate la carretera panamericana norte hasta el kilómetro 975, la duración es aproximadamente de 15 horas Vía aérea existen vuelos comerciales con diferentes horarios, la duración es aproximadamente de 1 hora con 35 minutos

1.3.2 Trazo de ru ta de la línea de tran smis ión de 60 kV En la primera etapa el trazo de ruta de la línea de transmisión aérea de 60 kV se inicia cerca de la SET Piura Centro, ubicada en la intersección de las avenidas Sullana y Cáceres, se dirige con dirección Este por el jardín lateral izquierdo de la Av. Caceres hasta el cruce con la avenida San Ramon donde se traslada al jardín de la berma central, cruza el río Piura y el recorrido llega hasta la Av Luis Montero, se intercepta a la línea existente proveniente de los Ejidos donde toma una dirección hacia el Sur recorriendo la Av. Luis Montero, hasta la Av. Pardo y Aliaga tomando la dirección hacia el Este hasta llegar a SET Castilla

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1.3.3 Faja de servidumbre La faja de servidumbre se verifica mediante la Tabla 219 “Anchos mínimos de fajas de servidumbre” del Código Nacional de Electricidad Suministro 2 011, actualmente

vigente, en donde se considera un ancho de faja de servidumbre de 16.00 m para líneas de transmisión de 60 kV. Así mismo, en el presente estudio definitivo se aplica la Nota 7 de la Tabla 219 que dice: “En caso de soportes con una o más ternas definitivas ubicadas a un mismo lado

de la estructura, los conductores deben estar hacia el lado de la calzada y podrá tomarse la mitad de los anchos indicados en la Tabla 219, verificando – que según las limitaciones del lugar – si las distancias de seguridad resulten suficientes para evitar riesgos a otras instalaciones o edificaciones”. En donde incluso se muestra la figura 219-2, y dice: “si no se pudiese cumplir con la mitad de la faja de servidumbre de la

Tabla 219 podrá ser menor siempre y cuando cumpla con la distancia mínima de seguridad considerando el desplazamiento máximo del conductor”.

1.3.4 Reubicación de líneas primarias en faja de servidumbre En la reubicación de las líneas primarias existentes que actualmente ocupan la faja de servidumbre prevista para la línea de transmisión de 60 kV SET Piura centro – SET Castilla, se efectuarán todas las obras necesarias que dejen el espacio disponible para la línea de 60 kV; trasladando básicamente las ternas que se ubican en el centro del jardín central de las avenidas previstos a ser ocupadas por la línea de alta tensión. Las líneas primarias existentes normalmente se encuentran ocupando el centro del jardín central de las avenidas principales, en este caso se prevé reubicar estas ternas en la berma lateral de la avenida, considerando para ello instalar ternas con disposición vertical. En caso de imposibilidad de reubicación de la línea aérea, se prevé instalar líneas primarias de tipo subterránea y autoportante. Basicamente el traslado de la líneas primarias se realizara desde la instersecion de las avenidas Sullana con Andres Avelino Caceres, en dirección de oeste a este, a lo largo de la Av. Cáceres desde la intersección de la av San Ramon hasta la intereseción con la Av. Luis Montero, los circuitos se reubicará en la berma lateral izquierda en dirección a SET Castilla inicialmente recorren dos circuitos uno en 10 kV que es usado para alimentar a las subestaciones de distribución y el otro circuito en 22.9kV que alimenta exclusivamente al CC Open Plaza de Piura, la configuración para estos circuitos es de tipo aéreo convencional para el 10kV. y para el circuito 22.9 kV será autoportante sostenidos sobre las mismas estructuras de la 10 kV. éstos dos alimentadores salen de la SET Piura centro y llegan hasta la intersección de la Av Guillermo Irazola de donde seguirá su recorrido existen. Según el recorrido de las líneas primarias, de la SET Castilla sale un alimentador en 22.9kV que atiende exclusivamente al CC Open Plaza de Piura se encuentra instalado en la berma central de la Av. Cáceres desde la intersección co la Av Luis Montero, Memoria Descriptiva




éste circuito se reubicará al lado derecho de la avenida cáceres con dirección hacia la SET Castilla, la configuración será con cable autoportante sobre estructuras de media tensión existentes. De igual forma se reubicarán los letrero publicitarios que no cumplan con las distancias mínimas de seguridad según el código Nacional de electricidad de suministro 2011. En todas las reubicaciones se respetará las distancias de seguridad establecidos en el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011. 1.3.5 Reubicació n de otros elementos En esta sección se toma en cuenta que se deben retirar ó reubicar de la faja de servidumbre los siguientes elementos: dos letreros de publicidad de gran tamaño colocados en medio del jardín central de las avenidas.

1.4

SELECCIÓN DEL CONDUCTOR DE FASE El conductor de fase seleccionado es de material AAAC, sección real de 127 mm² en configuración de dos conductores por fase; para cuya selección se aplicó el método que se presenta a continuación. Preseleccionamos los conductores por el tipo de material y la ampacitancia, luego desarrollamos la sección técnica económica del conductor (Cálculo de pérdidas corona en c onducto r AAAC, Costo d e pérdidas de potencia y energía en línea de 60 kV, Comparación económi ca con método d e valor presente y Características de conductor AAAC seleccionado), se determino la sección óptima mediante el método del “valor presente de flujos de costos totales”, cuyos principales componentes

se mencionan a continuación:   

El costo anual de las pérdidas de potencia y energía por efecto Joule, El costo anual de las pérdidas por efecto corona, El costo directo anual de las líneas de transmisión para cada conductor analizado, obtenido de los módulos de líneas de Osinergmin.

La selección de la sección económica del conductor se efectúa mediante el siguiente procedimiento: 

Para la selección del conductor se consideró un mínimo de 20 años de vida útil, en función de la proyección de la demanda de la interconexión entre subestaciones Piura Centro y Castillas.



Se calculan los costos totales de construcción para cada sección de conductor, con estructuras conformadas por poste autosoportados de acero galvanizado, con aisladores tipo “line post” para una simple terna triangular, en 60 kV;

Memoria Descriptiva






Se calculan las pérdidas por efecto Joule, en potencia y energía, según las proyecciones de potencia estimado para 20 años;



Se calculan las pérdidas corona (mediante el método de Maruvada), potencia máxima y energía promedio anual;

Se efectúa la comparación económica por el método del valor presente del flujo de costos totales + pérdidas + valor de las instalaciones, para el período de 30 años, a la tasa de descuento de 12% anual. El costo directo de la línea de transmisión en 60 kV para diferentes secciones de conductor tipo AAAC preseleccionados, se obtienen de manera aproximada tomando los precios unitarios por kilómetro de los módulos de OSINERGMIN para el peaje de líneas de transmisión secundarias. Como resultado de la comparación económica se obtiene la sección óptima del conductor AAAC, resultando el de 127 mm² de sección en configuración de dos conductores por fase, para la línea de transmisión urbana en 60 kV.

1.5

CAPACIDAD TÉRMICA DEL CONDUCTOR La capacidad térmica del conductor AAAC de sección 127 mm², en condiciones de estado estable, en donde se conocen la temperatura del conductor (Tc) y los parámetros ambientales del estado estable (Ta = temperatura ambiente, V = velocidad del viento, etc.), se determina mediante la siguiente ecuación de balance térmico. qc



qr



qs



I

2



RT c  ;

I 

qc



qr



qs

RT c 

De la ecuación de balance térmico conformada por pérdidas de calor debido a la convección y radiación (qc y qr), ganancia de calor solar (qs) y resistencia del conductor R(Tc); en donde la correspondiente corriente (I) produce la temperatura del conductor bajo las condiciones ambientales, se obtiene el balance de calor en estado estable. Mediante el programa de cómputo de la IEEE Standard 738, se determina la temperatura máxima del conductor para la potencia máxima proyectada, en estado estable del conductor AAC de 127 mm² de sección, bajo las siguientes condiciones:    

Velocidad de viento Emisividad Absortividad solar Temperatura ambiente del aire

Memoria Descriptiva

: : : :

0.61 m/seg 0.7 0.7 35 °C Promotora de Proyectos S.A.C.


      


Diámetro exterior del conductor : Resistencia en ca del conductor R( 25°C) : Resistencia en ca del conductor R (75°C) : Dirección que recorre la línea : Latitud de la zona del proyecto : Altitud promedio sobre el nivel del mar : Tipo de atmósfera :

1.457 cm 0.2745 ohm/km 0.3231 ohm/km Norte a sur 5.1° 40 msnm industrial

La temperatura máxima de 75° C en el conductor AAAC de 127 mm² se obtiene una capacidad térmica de 465.8 A (333.7 A por conductor) en 60 kV que equivale a 69.36 MVA. 1.6

MATERIALES A UTILIZAR El estudio definitivo de la Línea de Transmisión en 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla se efectuará con los siguientes materiales definidos en las especificaciones técnicas de suministro que a continuación se presentan.

1.6.1 Conducto res de Fase Las características del conductor de fase de la línea de transmisión de 60 kV son las siguientes: -

Tipo Calibre (MCM) Sección nominal (mm²) Sección real (mm²) N° x diámetro hilos de aluminio (# x mm) Diámetro exterior (mm) Peso unitario (kg/m) Resistencia a la rotura nominal (kg) Módulo de elasticidad final (kg/mm²) Resistencia eléctrica 20°C a cc (ohm/km) Coeficiente de expansión lineal Coeficiente de expansión lineal

: : : : : : : : : : : :

AAAC 250 120 127 19 x 2.91 14.57 0.349 3 966 6 150 0.2644 0.000023 23 E-06 °C-1

1.6.2 Cable de Comunicación (a implementar en l a segunda etapa) La línea de transmisión de 60 kV llevará un cable de comunicación de fibra óptica tipo ADSS. -

Tipo Normas de fabricación Sección nominal Diámetro exterior Peso unitario

Memoria Descriptiva

: : : : :

ADSS Monomodo ITU-T G.652, IEEE P1222 123 mm² 12.5 mm 0.1507 kg/m Promotora de Proyectos S.A.C.



-

Carga de rotura mínima Módulo de elasticidad final Coeficiente de expansión lineal Temperatura máxima de instalación Temperatura máxima de operación Número de unidades ópticas Número de fibras por unidad óptica Recubrimiento de las fibras Tubo de protección de fibra

: : : : : : : : :

-

Elemento central

:

-

Elemento de tracción

:

-

Cubierta interna Cubierta externa

: :

-

-

2 600 kg 1 814 kg/mm 2 2.8 E-06 °C-1 40 °C 70 °C 1 24 Acrilato Termoplastico relleno con hidrofugo Plastico reforzado con fibra de vidrio Hilos de aramida de hélice sobre cubierta interna Polietileno de color negro Polietileno de color negro con protección contra intemperie y resistente a luz solar.

1.6.3 Aislamiento El aislamiento a utilizar en la línea de transmisión en 60 kV, se efectuarán básicamente con aisladores tipo “line post” polimérico para el alineamiento y ángulos menores; mientras que los ensambles en anclaje con aisladores polimerico tipo suspensión se utilizarán en estructuras angulares y de retención intermedio / terminal. Las cadenas de aisladores para la línea de 60 kV estarán conformadas por aisladores de 120 kN de resistencia electromecánica, para doble conductor por fase. Las características de los aisladores se muestran a continuación.

a) Características del Aislador Polimérico tip o suspensión Características de aislador tipo fog son las siguientes:



Tensión nominal de la línea Tensión máxima de operación Material del núcleo Material de recubrimiento del núcleo

: : : :



Material de las campanas

:



Material de los herrajes - Extemo de estructura - Extremo de línea

: : :

  

Memoria Descriptiva

60 kV 72.5 kV Fibra de vidrio Goma de silicon Hidrófugo Goma de silicon hidrofugo Acero forjado Anillo Bola Promotora de Proyectos S.A.C.


     

- Acoplamiento Longitud de línea de fuga Carga mecánica garantizada Descarga disruptiva a baja frecuencia seco Descarga disruptiva a baja frecuencia húmedo Descarga disruptiva al impulso positivo Descarga disruptiva al impulso negativa


: : : : : : :

IEC 16 ≥ 2 250 mm ≥ 120 kN

170 kV 140 kV 450 kV 450 kV

b) Características del aislador tipo li ne post horizontal poli merico



Material Normas aplicables Tensión nominal de la línea Tensión máxima de operación Material del núcleo Material de recubrimiento del núcleo



Material de las campanas



Longitud de línea de fuga Resistencia al Cantilever Resistencia a la tracción o compresión Descarga disruptiva a baja frecuencia seco Descarga disruptiva a baja frecuencia húmedo Descarga disruptiva al impulso positivo Descarga disruptiva al impulso negativa

    

     

: Polimerico : : : :

60 kV 72.5 kV Fibra de vidrio Goma de silicon Hidrófugo : Goma de silicon hidrofugo : ≥ 2 250 mm : ≥ 6.00 kN : ≥ 100.0 kN : 170 kV : 140 kV : 450 kV : 450 kV

1.6.4 Estru cturas de la línea de trans misión en 60 kV Las estructuras que se utilizarán en la línea de transmisión 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla serán con postes de concreto para los alineamientos y en los ángulos Los postes de concreto a utilizar tendrán las siguientes características mínimas: Estr ucturas “S” - Material - Carga transversal con factor de seguridad 2.0 a la rotura - Longitud - Factor de seguridad

Memoria Descriptiva

: Conreto centrifugado : 900 kg : 21m : 2




Estr ucturas “S1 y A” - Material - Carga transversal con factor de seguridad 2.0 a la rotura - Longitud - Factor de seguridad

: Concreto centrifugado : 1400 kg : 24m : 2

Estructuras “AT” - Material - Carga transversal con factor de seguridad 2.0 a la rotura - Longitud - Factor de seguridad

: Conreto centrifugado : 4000 kg : 24m : 2

Los tipos de estructuras para la línea de transmisión en 60 kV, autosoportados son los siguientes: 

Estructura de alineamiento tipo S, está conformada por un poste de concreto de 21m/900 kg y llevarán tres aisladores tipo poste horizontal polimericos y se ubicarán según detalle de los planos del proyecto. La disposición de los conductores es de simple terna triangular alternada con dobel conductor por fase y un cable de fibra óptica de tipo ADSS (a implementar en la segunda etapa) ubicada en debajo de los conductores. El máximo ángulo de desvío topográfico de la estructura es 1°.



Estructura de alineamiento tipo S1, está conformada por un poste de concreto de 24m/1400 kg y llevarán tres aisladores tipo poste horizontal polimericos y se ubicarán según detalle de los planos del proyecto. La disposición de los conductores es de simple terna triangular con doble conductor por fase y un cable de fibra óptica de tipo ADSS (a implementar en la segunda etapa) ubicada en debajo de los conductores. El máximo ángulo de desvío topográfico de la estructura es 4°.



La estructura de ángulo mediando tipo A, está conformada por un poste de concreto de 24m/1400 kg con disposición vertical de conductores, con seis cadenas en anclaje para doble conductor por fase, en donde para pasar el cuello muerto se utilizan tres aisladores tipo poste horizontal. Debajo de los conductores se ubica el cable de fibra óptica tipo ADSS (a implementar en la segunda etapa). El máximo ángulo de desvío topográfico de la estructura es 5°.



La estructura de ángulo mayor, retención intermedia o terminal tipo AT, está conformada por un poste de concreto de 24m/4000 kg con disposición vertical de conductores, con seis cadenas de aisladores en anclaje para doble conductor por fase; en donde se utilizan aisladores tipo poste horizontal para pasar el cuello muerto. Debajo de los conductores se ubica el cable de fibra óptica tipo ADSS (a

Memoria Descriptiva




implementar en la segunda etapa). El máximo ángulo de desvío topográfico de la estructura es 45°. 1.6.5 Puesta a Tierra El sistema de puesta a tierra estará conformado por electrodos de copperweld de 2,40 m x 16 m de diámetro y contrapesos con conductor de copperweld de calibre 7 N° 10 AWG. Las características del conductor de copperweld 7 N° 10 AWG son las siguientes:    

Sección total Diámetro exterior Peso unitario Carga de rotura mínima

: : : :

36,83 mm² 7,77 mm 0,303 kg/m 34,51 kN (3 519 kg)

Se han previsto, las configuraciones de puesta a tierra tipo RA1, RA2, RB10, RB20, RB30, RB40, RB50 y RB60. La configuración tipo RA1 y RA2 de puesta a tierra se podrá utilizar para resistividades del suelo hasta a 100 ohm –m, para una resistencia de puesta a tierra igual a 10 ohm (zona urbana). En el caso del tipo de puesta a tierra RA2 la separación mínima de electrodos verticales debe ser igual a 3.0 m. La configuración t ipo “RB” de puesta a tierra se puede utilizar para resistividades del suelo hasta 568 ohm –m, para una resistencia de puesta a tierra igual a 10 ohm. En caso de tener resistividades del terreno mayores se incluirán contrapesos longitudinales adicionales hasta la obtención de la resistencia de puesta a tierra solicitada o también se podrán utilizar métodos alternativos. 1.7

CRITERIOS DE DISEÑO DE LA LINEA DE TRANSMISION EN 60 KV

1.7.1 Códigos y Normas Los criterios de diseño a emplear estarán de acuerdo básicamente con el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011, de la Dirección General de Electricidad del Ministerio de Energía y Minas, que fue aprobada con Resolución Ministerial N° 2142011-MEM/DM que está vigente desde el 6 de Mayo de 2011, la que será complementada con otras normas nacionales e internacionales vigentes, tales como la IEC, ANSI, DIN-VDE, REA, ITINTEC, etc.

Memoria Descriptiva




1.7.2 Distanc ias Mínimas de Seguri dad Para el cálculo de la distancia entre fases en la mitad del vano se utiliza la norma DIN VDE 0210/12.85, en vista que el Código Nacional de Electricidad – Suministro 2011, no tiene previsto ninguna regla que permita determinar esta distancia de seguridad para el nivel de 60 kV, (según se observa en la tabla 235- 1, “Distancia de seguridad horizontal entre los alambres, conductores o cables en los soportes” y en la tabla 235 6). Por lo tanto, se utiliza la siguiente fórmula de la norma DIN VDE 0210/12.85 que es más conservadora, para el cálculo de la distancia entre fases: D



K 

F  L



SAM  Fa

Donde: F

=

L K

= =

SAM = Fa =

Flecha de conductor a 40 °C, en m, (se obtiene del cambio de estado del conductor, Anexo 6); 0.00 m; longitud de cadena de anclaje; Variable de acuerdo a ubicación de conductores en la estructura; según la tabla 17 de la norma VDE 0210/12.85; según la tabla 16 de la norma VDE 0210/12.85; 1.00; factor hasta una altitud máxima de 1 000 msnm.

El cálculo de las distancias vertical y horizontal para las estructuras con postes de concreto, se definen en función de los vanos máximos establecidos, según se muestran en el siguiente cuadro. Distancias verticales y horizont ales entre conduc tores de fase de los soport es a utilizar en la línea de transmisi ón en 60 kV

Tipo de Estruc tura Estructura tipo S Estructura tipo S1 Estructura tipo A Estructura tipo AT

Memoria Descriptiva

Angulo 0° - 1° 4° 5° 45°Terminal

Vano Medio (m)

Vano Peso (m)

Vano Distancia Máximo Vertical (m) (m)

Distancia Horizontal (m)

150-120 150 200

200 200 250

300 300 300

1.50 1.50 2.25

> 2.00 >2.00 -

100

200

300

2.25

-




1.7.3 Distancias mínimas de segurid ad (Código Nacional de Electric idad Suministr o 2011) Las distancias mínimas que se indican a continuación se refieren a la condición más desfavorable de la flecha máxima y conductores verticales o desviados: a. Altura de los condu ctores sobre: Espacios y vías peatonales o áreas no transitables por vehículos  Carreteras y avenidas sujetas al tráfico de camiones  Caminos, calles y otras áreas sujetas al tráfico de camiones  Calzadas, zonas de parqueo y callejones 

: : : :

5.50 m 7.50 m 7.00 m 7.00 m

b. Distancia a otras líneas que se cruzan: De 22.9 kV y tensiones menores  De telecomunicaciones  De 60 kV

: 2.30 m : 2.20 m : 2.70 m



c. Distancia entre conduc tores y superficie de los sopo rtes Desde la superficie de los soportes  Desde los alambres de suspensión, mensajeros y retenidas 

: 0.40 m : 0.97 m

1.7.4 Selección de tens ión media EDS de Conductores AAAC La selección de la tensión media EDS del conductor tipo AAAC de 127 mm² se efectúa considerando las limitaciones establecidas en la regla 261.H.1.b. del CNE Suministro 2 011. De acuerdo con referencias de otros proyectos de líneas aéreas de 60 kV de tipo urbano, se establece el valor de la tensión EDS en condición inicial igual a 16% de la resistencia a la rotura nominal del conductor. El valor seleccionado está comprendido en el rango permitido por el CNE - 2011, establecido por la regla 261.H.1.b. Las condiciones ambientales que regirá el estado EDS es una temperatura media anual de +25 °C y sin carga de viento. La componente horizontal de la tensión de tracción del conductor, en condición EDS final es la siguiente es igual al 16% de la resistencia a la rotura del conductor: EDS 16% final



3966 kg 12 7 mm

2

16 

10 0



4.99

kg / mm

2

La resistencia a rotura nominal de conductor AAAC 127 mm², según ASTM es 3 966 kg. Memoria Descriptiva




1.7.5 Hipótesis de carga para conductor AAAC La hipótesis de carga que regirá el cambio de estado del conductor tipo AAAC de 127 mm², para la zona de carga A ligera, son las siguientes: Hipótesis 1 Condición EDS inicial   

Presión de viento medio,  0 kg/m² Temperatura media, 23 °C Esfuerzo unitario inicial, 4.99 kg/mm², 16% de tiro de rotura del conductor

Hipótesis 2 Condición de viento máximo  

Presión de viento máximo transversal, 23.77 kg/m². Temperatura, 10 °C

Hipótesis 3 Condición para utilizar la Norma VDE 0210/12.85  

Presión de viento, 0 kg/m² Temperatura, 40 °C

Hipótesis 4 Condición de máxima temperatura  

Presión de viento, 0 kg/m² Temperatura máxima, 75°C, (para el cálculo en condición final no se considera el efecto del creep, debido a que este fenómeno ya sucedió a lo largo de su vida útil)

1.7.6 Cálcul o del Creep El cálculo del creep para el conductor AAAC es realizado internamente por el programa PLS-CADD aplicando el método no lineal, similar al de ALCAN. Las tensiones y flechas para el conductor en la “condición inicial” suponen una relación esfuerzo – elongación para el conductor descrita por un polinomio de cuarto grado, con la elongación (ε) expresada en por ciento de la longitud del cable sin tensión.

El PLS CADD desarrolla cálculos de flecha y tensiones para conductores en su condición inicial y final después de la fluencia (CREEP) en donde los esfuerzos los calcula a partir de un polinomio de cuarto grado y la elongación expresada en por ciento de la longitud del cable de referencia sin tensión Lref; está dada por la ecuación:  

k 0



k 1  k 2

2



k 3

3



k 4

4

Para el conductor AAAC 127 mm² el programa PLS CADD aplica coeficientes diferentes para la condición inicial y final. Memoria Descriptiva




1.7.7 Coord inación de fl echas entre c onduct or y cables ADSS Con la finalidad de determinar en forma adecuada la separación entre los conductores de fase y los cables de fibra óptica ADSS a lo largo de la longitud de la línea, se presentan los cálculos que permite la coordinación de tensiones mecánicas, que implica necesariamente una coordinación de flechas entre conductores de fase y cable de fibra óptica. De la coordinación de flechas del cable de ADSS con el conductor AAAC 127 mm², se establece para el cable de fibra óptica un EDS de 5.50% de su tiro de rotura.

1.7.8 Hipótesis de carga del cable ADSS Las hipótesis de carga a utilizar en los cables de fibra óptica tipo ADSS son las siguientes: HIPOTESIS 1  

Temperatura media Presión de viento Esfuerzo Unitario

HIPOTESIS 2  

Condición EDS inicial : 23°C : 0 kg/m² : 5.50% tiro de rotura cable ADSS

Condición de Viento Máximo

Presión de viento máximo transversal Temperatura asociada a viento máximo

: 23.77 kg/m². : 10 °C

Hipótesis 3 Condición de máxima temperatura  

Presión de viento, 0 kg/m² Temperatura máxima, 40°C,

Memoria Descriptiva




1.7.9 Cambio de Estado del Conductor El cambio de estado del conductor para diferentes vanos y distintas condiciones ambientales, se efectuará mediante la siguiente ecuación cúbica:  d 2W i 2 ECos 3  d 2W f ESCos 3    t 2  t 1  ESCos   i S   0 S 24 24  i   2

T f  T f 3

2

Donde: Tf = d = Wi = Wf = S = i = t2 = t1 =  = E =

Tiro horizontal final (kg) Vano (m) Peso unitario inicial (kg/m) Peso unitario final (kg/m) Sección del conductor (mm²) Esfuerzo horizontal unitario inicial (kg/mm²) Temperatura final (°C) Temperatura inicial (°C) Coeficiente de dilatación lineal (1/°C) Módulo de elasticidad (kg/mm²)

Cos

1



 H  1    D 

2

H/D = Relación desnivel / vano

1.7.10 Resoluc ión de la Ecuación de Cambio de Estado del Conductor La Ecuación de Cambio de Estado del conductor se realiza mediante la ejecución del programa de cómputo CAMECO2 el cual resuelve la ecuación del cambio de estado utilizando el Método de Cardán, siendo la ecuación a resolver: X

3



PX



Q0

Donde los coeficientes P y Q son definidos de la siguiente manera: 2

2

P

W i 2

 i W f

Memoria Descriptiva

2

2 

24 S (t 2 2

2

2

24S  i

t )

 1 2

d Wf Cos 



2

2

; Q 3

d W f ECos 

24S 

d 2W f 2 ECos 3 



1.8


SELECCION DEL AISLAMIENTO

1.8.1 Premisas d e diseño de c álculo mecánico El aislamiento de la línea de transmisión 160 kV, SE Piura – SET Centro, utiliza un aislador tipo Line Post polimerico para 60 kV a instalarse en las estructuras de alineamiento y ángulo menor y aislador polimerico tipo suspensión en anclaje a instalarse en estructuras de ángulo medio y mayor, así como en las estructuras terminales. Se efectúa el cálculo de la capacidad mecánica de los aisladores: a. Cálculo mecánico de la cadena de anclaje conformado por aisladores tipo suspensión a utilizar en las estructuras A y AT. b. Cálculo mecánico de aisladores poliméricos tipo “line post” a ser usados en estructuras tipo S. Conclusiones De donde los ensambles de aisladores tipo suspensión en anclaje y el aislador tipo “line post” tienen los siguientes esfuerzos a la rotura.

El aislador polimerico tipo suspensión a ser utilizado en la cadena de anclaje deb tener una carga de rotura electromecánica igual o mayor a 120 kN. El aislador de polimérico tipo “line post” horizontal deberá soportar una carga al cantilever mayor a 6 kN y una carga de tracción o compresión mayor de 10 kN. 1.8.2 Diseño Eléctrico El cálculo eléctrico de los aisladores a utilizar en la línea de transmisión 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla, se desarrollan mediante los siguientes diseños.   

Diseño por tensión disruptiva en seco Diseño por sobretensión a frecuencia industrial húmedo Diseño por contaminación ambiental

Se tiene previsto utilizar aisldores polimericos tipo suspensión en anclaje para las estructuras angulares y aisladores tipo line post horizontal polimerico para estructuras en alineamiento con disposición triangular de conductores.

1.8.2.1 Diseño de Aislamiento por Sobretensió n a Frecuencia Industrial, Húmedo Se verifica el Voltaje Crítico Disruptivo a frecuencia industrial; en donde el valor obtenido se puede corregir por factores ambientales en caso necesario. Memoria Descriptiva




De acuerdo con la Norma IEC 60071-1 (1993), la tensión resistente normalizada de corta duración a frecuencia industrial, para la tensión máxima de 72.5 kV, es 140 kV que es superior al sobretensión crítica disruptiva fase tierra calculado. Por lo tanto, se puede tomar el valor indicado en la norma IEC igual a 140 kV en valor eficaz. 1.8.2.2 Selección del aislamiento por tensión disrupt iva en seco La tensión disruptiva en seco del aislador, cuando son sometidos a pruebas de acuerdo con la norma ANSI C29.1 no deberá ser menor que la que se indica en la Tabla 273-1 del CNE – Suministro 2 011, obteniéndose los siguientes valores. Cálculo por Tensión Disrup tiva en Seco - Tabla 273-1 del CNE Suminist ro

Tensión nominal de línea entre fases Tensión disruptiva en seco nominal de aisladores, de tabla 273-1 Altitud de máxima de trabajo Factor de corrección por altitud

kV kV msnm

60 170 100 1.00

1.8.2.3 Diseño del aislamiento po r con taminación ambiental El diseño del aislamiento por contaminación ambiental se efectúa tomando como referencia la revisión de la norma IEC 815 1985 IEC Recommendations for Unified Creepage Distance, en donde se describe el nivel de contaminación de cada ambiente típico y se asigna una longitud de fuga unitaria para cada nivel de contaminación previsto. Siendo las características de la zona del proyecto las siguientes: el trazo de la línea se ubica muy cerca al mar, en la zona normalmente no se presentan lluvias en largos períodos y además la zona se encuentra expuesto a viento procedentes del mar con partículas arena y sal; por los motivos mencionados se considera una distancia de fuga mínimo del aislamiento igual a 2 250 mm.

Cálculo por distancia de fuga, según Norma IEC 815 Tensión nominal de línea Tensión de operación máxima Distancia de fuga de diseño fase Altitud de trabajo máximo Factor de corrección por altura Distancia de fuga total mínima

Memoria Descriptiva

kV kV mm/kV msnm mm

60 72.5 31 100 1.00 ≥ 2 250




Conclusion es del cálculo eléctrico del aislamiento En conclusión se requiere un aislamiento con las siguientes características:    

1.9

Tensión disruptiva en seco de los aisladores : 170 kV Sobretensión a frecuencia industrial húmedo: 140 kV Línea de fuga mínima tota l: ≥ 2 250 mm Distancia de aislamiento en el aire : 0.30 m

DISEÑO MECANICO DE ESTRUCTURAS

1.9.1 Definiciones Básicas de Diseño

Cada tipo de estructura se diseña en función de los siguientes vanos característicos: Vano viento

: es la longitud igual a la semisuma de los vanos adyacentes a la estructura;

Vano peso

: es la distancia horizontal entre los puntos más bajos (reales o ficticios) del perfil del conductor en los dos vanos adyacentes a la estructura y que determinan la reacción vertical sobre la estructura en el punto de amarre del conductor.

Vano máximo

: es el vano más largo admisible de los adyacentes a la estructura, que determina las dimensiones geométricas.

En el diseño de las estructuras, se tendrá en consideración el ángulo de desvío máximo admitido para los conductores.

Memoria Descriptiva




1.9.2 Tipos y prestaciones de las estruct uras El vano medio definido para una estructura de alineamiento con disposición alternada (triangular) y una estructura con disposición vertical el vano medio es 150 m. El vano máximo se determina por la distancia entre fases, la distancia de seguridad al terreno, la flecha máxima para el mencionado vano, la separación de cable de fibra óptica - conductor, etc. Con la finalidad de cubrir ampliamente las necesidades de la línea de transmisión en lo que respecta a los ángulos de los vértices definidos en el trazo de ruta y además cruzar calles y avenidas con poca disponibilidad de espacios, se han definido los tipos de estructuras con postes de concreto de 21m / 900kg, 24m / 1400kg, 21m / 4000kg. Las prestaciones de las estructuras de la línea de transmisión son las siguientes: TIPO DE ESTRUCTURA

S

S1

A

AT

Alineamiento 0° - 1° 3 aisladores

Alineamiento 4° 3 aisladores

Angulo menor 5°

Angulo mayor 45°

tipo “line post”

tipo “line post”

horizontal

horizontal

“line post”

“line post”

Vano Viento (m)

150 - 120

150

100

100

Vano Peso (m)

200

200

200

200

Vano Máximo (m)

300

300

300

300

Angulo de Desvío (°)

0° - 1°

4°

5°

45°

Función

Aislamiento

6 aisladores en 6 aisladores en anclaje + 3 tipo anclaje + 3 tipo

1.9.3 Hipótesis de carga de las estructuras con postes a. Postes de Alineamiento, Angulo Menor Para los postes de concreto en alineamiento se consideran las siguientes hipótesis de carga: Hipótesis A

Condición normal - viento máximo

Esta hipótesis considera la ocurrencia de viento máximo. Memoria Descriptiva



 




Temperatura, 10 °C Presión de viento máximo transversal al eje de la línea - Aplicado sobre conductores de fase y cable de guarda: 23.77 kg/mm², - Aplicado sobre cadena de aisladores: 23.77 kg/mm². - Aplicado sobre postes de CAC: 23.77 kg/mm². Conductores de fase y cable de guarda sanos.

Hipótesis B, C y D Condición excepcional de rotura de conductor de fase superior, fase intermedia y fase inferior alternadamente (uno por vez) Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS, sin carga de viento.  Temperatura media: 23 °C  Presión de viento reducido: 0.00 kg/m²  Rotura de conductor de la fase superior, fase intermedia y fase inferior alternadamente considerando tiro longitudinal similar a esfuerzo al cantilever del aislador line post.  Demás conductores de fase y cable de guarda sanos. Hipótesis E

Condición excepcional - rotura del cable de fibra óptica ADSS

Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS, sin viento.  Temperatura media: 23 °C  Presión de viento reducido: 0.00 kg/m²  Rotura del cable de fibra óptica ADSS  Conductores de fase sanos. Hipótesis F Condición normal, carga vertical adicional por montaje de cable ADSS Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS inicial, sin viento.  Temperatura media: 23 °C  Presión de viento: 0.00 kg/m²  Cargas verticales igual a dos y medio veces el vano peso  Peso de herrajes suspensión ADSS Hipótesis G

Condición normal, carga vertical adicional por montaje de conductores

Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS inicial, sin viento.  Temperatura media: 23 °C  Presión de viento: 0.00 kg/m²  Cargas verticales igual a dos y medio veces el vano peso  Peso de aisladores y herrajes

Memoria Descriptiva




b. Postes Angulares Hipótesis A

Condición normal viento máximo

Esta hipótesis se considera la ocurrencia de viento máximo.  Temperatura: 23 °C  Presión de viento máximo transversal al eje de la línea - Aplicado sobre conductores de fase y cable de guarda: 23.77 kg/mm², - Aplicado sobre cadena de aisladores: 23.77 kg/mm². - Aplicado sobre postes de CAC: 23.77 kg/mm².  Conductores de fase y cable de guarda sanos. Hipótesis B, C y D Condición excepcional de rotura de conductor de fase superior, fase intermedia y fase inferior alternadamente (uno por vez) Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS, sin carga de viento.  Temperatura media: 23 °C  Presión de viento reducido: 0.00 kg/m²  Rotura de conductor de la fase superior, fase intermedia y fase inferior alternadamente considerando tiro longitudinal similar a esfuerzo al cantilever del aislador line post.  Demás conductores de fase y cable de guarda sanos.

Hipótesis E Condición excepcional - rotura del cable de ADSS Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS, sin viento.  Temperatura media: 23 °C  Presión de viento reducido: 0.00 kg/m²  Rotura del cable de guarda ADSS  Conductores de fase sanos. Hipótesis F

Condición normal, carga vertical adicional por montaje de cable ADSS

Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS inicial, sin viento.  Temperatura media: 23 °C  Presión de viento: 0.00 kg/m²  Cargas verticales igual a dos y medio veces el vano peso  Peso de herrajes suspensión ADSS Hipótesis G

Condición normal, carga vertical adicional por montaje de conductores

Esta hipótesis se considera que ocurre en condiciones EDS inicial, sin viento.  

Temperatura media: 23°C Presión de viento: 0.00 kg/m²

Memoria Descriptiva




Cargas verticales igual a dos y medio veces el vano peso Peso de aisladores y herrajes

 

2.0 PLANILL A DE LOCALIZACIÓN DE LA LÍNEA AÉREA La planilla de localización de la línea de transmisión 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla, se adjunta en el anexo 01 3.0

RELACIÓN DE PLANOS

3.1

PLANOS DEL PROYECTO Los planos del proyecto de la línea de transmisión de 60 kV SET Piura Centro – SET Castilla, son los siguientes: Nº

PLANO

1

LT-101

Trazo de Ruta – Planta

2

LT-102

Perfil y Planimetría ( 3 planos )

3

LT-103

Estructura Tipo S

4

LT-104

Estructura Tipo S1

5

LT-105

Estructura Tipo A

6

LT-106

Estructura Tipo AT

7

LT-107

Diagrama de Carga Estructura Tipo S

8

LT-108

Diagrama de Carga Estructura Tipo S1

9

LT-109

Diagrama de Carga Estructura Tipo A

10

LT-110

Diagrama de Carga Estructura Tipo AT

11

LT-111

Detalle de Aisladores

12

LT-112

13

LT-113

Señalización, Numeración y Peligro - Est ructuras

14

LT-114

Puesta a Tierra

Memoria Descriptiva

DESCRIPCIÓN

Amortiguadores




4.0 Fundación de Estruct uras El estudio de suelos con fines de cimentación fue efectuado por Promotora de Proyectos S.A.C. El cual consistió en la excavación de calicatas (03), ensayos DPL (09) muestreo representativo de las mismas, realización de ensayos de densidad de campo, ensayos de laboratorio y mapeo geológico geotécnico que permitió conocer las diferentes unidades geotécnicas existentes en el lugar. A partir de los resultados de campo y de la interpretación de los ensayos de laboratorio, se ha determinado que en la zona estudiada se presentan 1 unidades geotécnicas conformadas por arenas mal graduadas, con alguna presencia de limo. 4.1

Tipos de Suelos encont radas en la ruta de la L.T. La franja que cubre el área de estudio por donde se desarrollará la línea de transmisión ha sido dividida en 1 tipo de suelo zonificado que es: Subestación Piura Centro

El tipo de suelo donde se realizará la ampliación de la subestación Piura Centro es arena mal graduada, la capacidad portante es de 0.89 kg/cm 2. No se encontró el nivel freático a la máxima profundidad de excavación (3.00m), en la fecha que se realizaron las exploraciones de campo (Junio 2015). Subestación Castilla

El tipo de suelo donde se realizará la ampliación de la subestación Castilla es arena mal graduada, la capacidad portante es de 0.87 kg/cm2. No se encontró el nivel freático a la máxima profundidad de excavación (2.80m), en la fecha que se realizaron las exploraciones de campo (Junio 2015). Suelo Tipo I El perfil del suelo tipo “I”, arena con alguna presencia de limo. La capacidad portante de este tipo de suelo se estima en 1.36 kg/cm2. No se encontró el nivel freático a la máxima profundidad de excavación (3.00 m), en la fecha que se realizaron las exploraciones de campo (Junio 2015).

Memoria Descriptiva



4.2


Ensayos Químicos Se realizaron ensayos químicos en muestras de suelo y agua a fin de determinar si las cantidades presentes de sulfatos, cloruros y sales solubles totales están por encima de los límites permisibles recomendados por las normas técnicas establecidas. Resumen de los result ados de Ensayos Químico s

Ubicació n

V-5

4.4

Calic ata Muestra

T-1

M-3

Profundidad (m)

pH

Cloruros (ppm)

1.80 – 2.00

7.80

616.38

Sulfatos (ppm)

Sales Solubles Totales (ppm)

559.03

3156.00

Consid eraciones para el Diseño de la Cimentació n El cuadro siguiente resume las características de los suelos de las zonas encontradas a lo largo de la ruta de la línea de transmisión.

Cálculo de la Capacidad Ad misib le en Suelos L.T. 60 kV S.E.T. Piura Centro - S.E.T. Castilla Estructura L.T. Suelo Tipo I (Postes de CNC)

4.5

Suelo de fundación

Df (m)

Arena mal graduada con presencia de limo.

2.57

C (g/cm3) (kg/cm 2) 1.6

0.00

(°) 30.0

q ad qu kg/cm2 kg/cm 2 4.29

1.43

Consid eraciones para el Diseño de la Cimentació n Luego de los análisis efectuados, se verifica que el estado de cargas que determinan el tamaño de la fundación serán en general las combinaciones con rotura de conductor en casos de viento. En el diseño de concreto, se ha preferido no tener tracciones en el fondo de las zapatas por lo que las dimensiones recomendadas verifican esta condición. En el caso del cálculo de las fuerzas, pueden presentarse acciones simultáneas de fuerzas, tanto en el sentido longitudinal como transversal. Para estos casos se ha considerado la acción de estas fuerzas sobre las zapatas de tal manera que tomen en cuenta este efecto. Las fuerzas horizontales determinan momentos en la base que también han sido considerados en el cálculo efectuado. Se han considerado los siguientes factores de seguridad al volteo y arrancamiento: FS=2.0 para condiciones normales y FS=1.50 para condiciones excepcionales como rotura de cable guarda o conductor, viento extraordinario y sismo.

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Para efectos de Diseño en concreto armado, se ha considerado que, dado que las fuerzas de los diagramas de carga están en condiciones de servicio, sin factor de seguridad, es posible usar un factor de amplificación de cargas de tal modo de tenerlas como cargas últimas tal como especifica la norma peruana E-060 de concreto armado. El factor de amplificación se considerará como 1,65 para condiciones normales sin rotura de conductor (casos con viento) y 1,30 para condiciones excepcionales de viento con hielo, hielo extremo y rotura de conductor, con estos factores de amplificación se han diseñado las fundaciones en concreto armado.

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CAPITULO II REUBICACIÓN DE L ÍNEAS PRIMARIAS.

1

ANTECEDENTES La creciente demanda de suministro eléctrico en el distrito de Piura, está obligando a proyectar nuevas instalaciones eléctricas, y por consecuencia a construir una LT 60 kV desde la SET Piura Centro – SET Castilla, para la mejora de su sistema de distribución eléctrica en la ciudad y su atención a la creciente demanda eléctrica de las subestaciones eléctricas asociadas.

2

OBJETIVO El objetivo del presente Estudio es la elaboración del Expediente Técnico que permita la adquisición de los equipos mayores, menores, materiales y la ejecución de la reubicación de tramos de las líneas primarias por donde actualmente ocupan la faja de servidumbre de LT 60 kV. SET Piura Centro – SET Castilla, y se efectuarán todas las obras necesarias que dejen el espacio disponible para la línea de 60 kV; trasladando básicamente las ternas de líneas primarias que se ubican en el centro del jardín central de las avenidas previstos a ser ocupadas por la línea de alta tensión y reubicar estas ternas en la berma lateral de la avenida, considerando para ello instalar ternas con disposición vertical. En caso de imposibilidad de reubicación de la línea aérea, se prevé instalar líneas primarias de tipo subterránea y autoportante.

3

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DEL PROYECTO

3.1

Ubicación El área de ubicación del proyecto se encuentra en el departamento de Piura, provincia de Piura y distrito de piura y Castilla

3.2

Caracteristic as climatológ icas y ambientales

3.2.1 Características climatológ icas El clima imperante en la zona del proyecto se caracteriza porque sus temperaturas medias anuales oscilan entre los 21 y 23°C. El clima es cálido con inviernos secos y con las siguientes temperaturas: Temperatura mínima  Temperatura media Temperatura máxima  

Memoria Descriptiva

: 15 °C : 23 °C : 35 °C Promotora de Proyectos S.A.C.


 

 


Humedad relativa Nivel isosceráunico

: 70% : 5 a 10 días de tormentas eléctricas – año (*) Condiciones ambientales : alta contaminación Velocidad de viento : 70 km/h (19.5 m/s), correspondiente a la zona de carga A, de la tabla 250-1.A del CNE Suministro 2011.

(*) Obtenido del Mapa de Niveles Isoceraunico preparado por el ing. Justo Yanque – año 2005. Las temperaturas se obtienen de registros obtenidos de la estación meteorológica Miraflores Long 80º 37 – Lat 5º 10, Alt 30 m.s.n.m. Distrito provincia y Departamento de Piura, de los cinco últimos años. 3.2.2 Característic as ambientales En la zona del proyecto las precipitaciones normalmente ocurren entre los meses de Enero a Abril y se caracterizan porque pueden estar ausentes por varios años pero se presentan de forma violenta y abundante durante la presencia del fenómeno del niño, el medio ambiente presenta una atmósfera con contaminación salina, debido a su cercanía al mar; sin embargo, el hecho de ubicarse la línea en la zona urbana de la ciudad, apantallan los efectos de la contaminación salina, disminuyendo sus efectos. 6.3

PRESIÓN DE VIENTO La presión de viento que se aplicará sobre las áreas proyectadas de conductores de fase, aisladores y estructuras soporte se obtiene utilizando la fórmula de la regla 250.C del Código Nacional de Electricidad (CNE) – Suministro Para los cálculos mecánicos del conductor se utilizará la tabla 250-1.A del CNE Suministro, en donde la línea aérea de 60 kV SE Piura Oeste – Piura Centro se ubica en la Zona A (Ligera) y Area 0, para el cual se establece una velocidad de viento igual a 70 km/h (19,5 m/s) a una temperatura de 20 °C. La presión de viento para los diversos componentes de la línea será la siguiente: Conductores de fase Cadena de aisladores Postes de concreto armado

Memoria Descriptiva

: 233,10 Pa (23,77 kg/m²) : 233,10 Pa (23,77 kg/m²) : 233,10 Pa (23,77 kg/m²)



4


CONSIDERACIONES PARA LAS REUBICACION DE LAS LÍNEAS PRIMARIAS El trazo de ruta de las reubicaciones de las líneas primarias ha sido desarrollado teniendo en cuenta las siguientes consideraciones: Aprovechar los espacios disponibles en la zona urbana. Mantener las distancias mínimas de seguridad a instalaciones y/o construcciones existentes. Mantener las distancias de seguridad adecuadas de las carreteras y otras vías de acceso. Reducir la afectación a plantaciones y propiedades privadas existentes. En la fase replanteo el contratista deberá tomar en cuenta estas consideraciones y en caso de necesidad de modificar deberá tener cuidado de optar por la mejor ruta, de modo que la franja de servidumbre a predio urbanos, y minimice daños colaterales a propiedades privadas.

5

DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD Para determinar las distancias mínimas de seguridad se ha utilizado las recomendaciones del Código Nacional de Electricidad (Suministro 2011). En la distribución de estructuras, se asumen las siguientes distancias mínimas de seguridad para la condición más desfavorable de la flecha máxima y conductores verticales o desviados: Cuando los conductores cruzan o sobresalen . . . . .

Vías férreas de ferrocarriles : Carreteras y avenidas sujetas al tráfico de camiones : Calles, caminos y otras áreas sujetas al tráfico de camiones : Calzadas, zonas de parqueo y callejones : Otros terrenos recorridos por vehículos, tales como Cultivos, pastos, bosques, huertos, etc. : . Espacios y vías peatonales o áreas no transitables por vehículos : . Calles y caminos en zonas rurales : . Áreas de agua no navegables :

8,00 m 7,00 m 6,50 m 6,50 m 6,50 m 5,00 m 6,50 m 7,00 m

Cuando los conductores recorren a lo largo . . . .

Carreteras y avenidas Caminos, calles o callejones Espacios y vías peatonales o áreas no transitables por vehículos Calles y caminos en zonas rurales

: : : :

6,50 m 6,00 m 5,00 m 5,00 m

Distancia a otras líneas que se cruzan

Memoria Descriptiva



. De 22,9 kV y menor . De Telecomunicaciones

6.


: 1,80 m : 1,20 m

DESCRIPCIÓN DE LAS LÍNEAS Las líneas estarán conformadas por tramos de distribución en 10 y 22.9 kV, con las siguientes características: Tensión nominal Tensión máxima de servicio - Número de conductores x fase - Sistema - Disposición de conductores - Cota máxima - Conductor Activo -

No Cond. x Fase Estructuras Aisladores

Tensión nominal Tensión máxima de servicio - Número de conductores x fase - Sistema - Disposición de conductores - Cota máxima - Conductor Activo - No Cond. x Fase - Estructuras - Aisladores

: : : : : : :

10 kV 12 kV 1 Trifásico 60 Hz vertical 100 msnm 127 mm 2 AAAC, 185 mm2 N2XSY : 1 : Postes CAC de 13 y 15 metros : poliméricos tipo suspensión y polimérico tipo pin (híbrido)

: : : : : : : : : :

22.9 kV 24 kV 1 Trifásico 60 Hz vertical 100 msnm 127 mm 2 AAAC y 185mm2 N2XSY 1 Postes CAC de 13 y 15 metros poliméricos tipo suspensión y polimérico tipo pin (híbrido)

7. MATERIALES A UTILIZAR El diseño de la Ingeniería de Definitiva de las Líneas se efectuará con los materiales definidos en las especificaciones técnicas de suministro que a continuación se describen brevemente. 8.1

Conduc tores de Fase El conductor de aleación de aluminio será fabricado con alambrón de aleación de aluminio- magnesio-silicio; el conductor de aleación de aluminio será desnudo y estará compuesto de alambres cableados concéntricamente y de único alambre central; los

Memoria Descriptiva




alambres de la capa exterior serán cableados en el sentido de la mano derecha y las capas interiores se cablearán en sentido contrario entre sí. 8.2

Aislamiento El aislamiento a utilizar en las líneas primarias, se efectuará con base a:  aisladores polimericos tipo Pin (hibridos) para los cuellos muertos en estructuras de anclaje y terminal. aisladores poliméricos para cadenas de anclaje. 

8.3

Estructu ras de Líneas Primarias Las estructuras que se utilizarán en las líneas de distribución serán de postes de concreto en simple y doble terna. Los postes de concreto de 15 y 16 m de las siguientes características: Datos Técni cos

15/400

15/500

16 / 500

15

15

16

Diámetro Mínimo en la punta

210 mm

210 mm

225 mm

Diámetro Mínimo en la base Carga trabajo Coeficiente mínimo de seguridad

435 mm 400 kg 2

435 mm 500 kg 2

465 mm 500 kg 2

Longitud

Los detalles de las estructuras de concreto se muestran en los planos del proyecto 8.4

Fundación de Estructuras d e Concreto En función de la naturaleza del terreno que atraviesa la línea, se recomienda que, los postes de concreto se empotraran a una profundidad de H/10, en donde H es la altura del poste. Para las estructuras de concreto se considera una cimentación de concreto ciclópeo.

8.5

Retenidas Las retenidas y anclajes se instalarán en las estructuras de ángulo, terminal y retención con la finalidad de compensar las cargas mecánicas que las estructuras no puedan soportar por sí solas. El ángulo que forman las retenidas no será menor que 45 .

8.6

Accesorio s Principales de la Cadena de Aisladores Grapa de suspensión Material : Aleación de Aluminio Sección del conductor : 127 mm² Resistencia mecánica : > 70 kN Grapa de anclaje Material Tipo Sección del conductor Resistencia mecánica

Memoria Descriptiva

: : : :

Aleación de Aluminio Pistola (de 3 pernos). 127 mm 2 > 70 kN Promotora de Proyectos S.A.C.


8.7


Puesta a Tierra Para que el sistema opere correctamente con una adecuada continuidad de servicio, con un desempeño seguro del sistema de protección y más aún, para garantizar los límites de seguridad personal, es fundamental que el aterramiento tenga un cuidado especial. Los objetivos principales de las puestas a tierra son: - Obtener una resistencia de puesta a tierra con un valor según normas, para corrientes de falla a tierra. - Mantener los potenciales producidos por las corrientes de falla dentro de los límites de seguridad, de modo que no cause fibrilación al corazón humano. - Hacer que el equipamiento de protección sea más sensible y así aísle rápidamente las fallas a tierra. Con las consideraciones mencionadas, el valor máximo de puesta a tierra adoptado será de 20 ohmios, estos valores se pueden conseguir de acuerdo a la resistividad del terreno con los siguientes sistemas de puesta a tierra: - Sistema A: Este sistema se empleará en la estructuras terminales y estará conformado por contrapesos simples más un electrodo (el cual estará instalado en un pozo con tierra vegetal). Los materiales principales para la puesta tierra son las siguientes son: -

Conductor tipo cooperweld 25 mm² Electrodo tipo copperweld 16 mm² diámetro 2.4 m longitud Conector de bronce de vías paralelas Conector de cobre tipo “J” para conexión a ferretería de aisladores y equipos.

Las características del conductor tipo copperweld N° 8 AWG son las siguientes:   

9. 9.1

Sección total Fuerza de rotura Resistencia a 20°C

: 25 mm² : 2145 kg : 1,77 Ohm/km

CRITERIOS DE DISEÑO DE LAS LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN Datos generales de las Líneas Primarias Los datos principales para el diseño de las líneas primarias son las siguientes:    

Tensión nominal Frecuencia nominal Máxima tensión entre fases Conductor

Memoria Descriptiva

: : : :

10 y 22.9 kV 60 Hz 12 y 24 kV 127 mm 2 AAAC 185 mm2 N2XSY Promotora de Proyectos S.A.C.


 

Estructuras Aislamiento


: Estructuras de concreto : Aisladores tipo pin (hibridos), poliméricos tipo anclaje

9.2

Normas Aplicables Los criterios de diseño a emplear estarán de acuerdo básicamente con el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011 de la Dirección General de Electricidad del Ministerio de Energía y Minas, que fue aprobada con Resolución Ministerial N° 2142011-MEM/DM que está vigente desde el 6 de Mayo de 2011, la que será complementada con otras normas nacionales e internacionales vigentes, tales como la DGE, IEC, ANSI, REA, etc.

9.3

Distancias Mínimas de Segurid ad Las distancias mínimas que se indican a continuación se refieren a las condiciones establecidas en el CNE Suministro 2011.

a)

Distancia de Seguridad horizontal entre los conductores en los soportes para el mismo circuito y diferentes circuitos: Para Tensión < 11,000 V: 0,40 m Para Tensión > 11,000 V: 0,40 m + 0,01 m/kV en exceso de 11 kV

 

Para tensión = 10 kV+5%: consideraremos 0,50 m Considerando las flechas se establece la distancia horizontal mínima según el Art. 235.B.1.b (2) de CNE. Para conductores con secciones mayores a 35 mm², se aplica la siguiente relación: d  (7.6 mm / kV )  23 kV  8 

2.12  S mm

S = flecha máxima a 25 ºC sin viento.

b) Distancia vertical entre conductores tendidos en diferentes estructu ras soport e Según normas CNE 2011: Para Tensión <11,000 V: 0,80 m Para Tensión > 11,000 V: 0,80 m + 0,01 m/kV en exceso de 11 kV Para tensión = 50 kV+5%: tenemos 1,22 m según CNE 2011 (Tabla Nº 235-5) c)

   

Distancias de los conduc tores con tensión no protegi dos adyacentes pero no fijadas a edificios y otras instalaciones a excepción de puentes <750V-23kV> (Según CNE Tabla Nº234-1) Distancia vertical sobre techos o proyecciones no fácilmente accesibles a peatones 4,0 m. Distancia vertical sobre techos o proyecciones no accesibles a peatones 3,5 m. Distancia horizontal a paredes, proyecciones, balcones, ventanas y áreas fácilmente accesibles. 2,5 m. Distancia vertical sobre balcones, techos fácilmente accesibles a peatones 4,0 m.

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

d)


Distancia vertical sobre letreros, carteles, antenas de radio y televisión, sobre pasillos por donde transita el personal 4,0 m.

Distancia Vertical de conduc tores sobre el nivel del piso, camino, riel o superfici e de agua (Según CNE Tabla Nº 232-1) Para Tensiones <23 kV

d.1 Cuando los conductores recorren a lo largo y dentro de los límites de las carreteras u otras fajas de servidumbre de caminos pero que no sobresalen del camino:    

d.2

Carreteras y avenidas Caminos, calles o callejones Espacios y guías peatonales o áreas no transitables por vehículos Calles y caminos en zonas rurales

: : : :

6,5 m 6,0 m 5,0 m 5,0 m.

: : :

7,0 m 6,5 m 6,5 m

Cuando los conductores cruzan o sobresalen

Carreteras y avenidas sujetas al tráfico de camiones  Caminos, calles y otras áreas sujetas al tráfico de camiones  Calzadas, zonas de parqueo y callejones  Otros terrenos recorridos por vehículos, tales como cultivos, pastos, bosques, huertos, etc.  Espacios y vías peatonales o áreas no transitables por vehículos  Calle y caminos en zonas rurales 

: 6,5 m : 5,0 m : 6,5 m

Distanc ia Vertical entr e conductores que se cruzan (Según CNE Tabla Nº 233-1)  

Entre conductores de suministro expuestos hasta 23 kV

:

1,20 m

Entre conductores de suministro expuestos hasta 23 kV y conductores de comunicación : 1,80 m Nota: Las distancias verticales se determinarán a la máxima temperatura y las distancias radiales se determinarán a la temperatura en la condición EDS y declinación con carga máxima de viento. Las distancias radiales podrán incrementarse cuando haya peligro que los árboles caigan sobre los conductores.

10.

DESCRIPCIÓN DE LAS REUBICACIONES DE LAS LÍNEAS PRIMARIAS En la reubicación de las líneas primarias existentes que actualmente ocupan la faja de servidumbre prevista para la línea de transmisión de 60 kV SET Piura centro – SET Castilla, se efectuarán todas las obras necesarias que dejen el espacio disponible para la línea de 60 kV; trasladando básicamente las ternas que se ubican en el centro del jardín central de las avenidas previstos a ser ocupadas por la línea de alta tensión.

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Las líneas primarias existentes normalmente se encuentran ocupando el centro del jardín central de las avenidas principales, en este caso se prevé reubicar estas ternas en la berma lateral de la avenida, considerando para ello instalar ternas con disposición vertical. En caso de imposibilidad de reubicación de la línea aérea, se prevé instalar líneas primarias de tipo subterránea y autoportante. Basicamente el traslado de las líneas primarias se realizará desde la salida de la línea de 60 kV desde la SET Piura Centro en la Av Sullana con la intersección con la Av Cácers, a lo largo de la Av. Cáceres desde la intersección de la av San Ramon hasta la intereseción con la Av. Luis Montero, los circuitos se reubicará en la berma lateral izquierda en dirección a SET Castilla inicialmente recorren dos circuitos uno en 10 kV que es usado para alimentar a las subestaciones de distribución y el otro circuito en 22.9kV que alimenta exclusivamente al CC Open Plaza de Piura, la configuración para estos circuitos es de tipo aéreo convencional para el 10kV. y para el circuito 22.9 kV será autoportante sostenidos sobre las mismas estructuras de la 10 kV. éstos dos alimentadores salen de la SET Piura centro y llegan hasta la intersección de la Av Guillermo Irazola de donde seguirá su recorrido existen. Según el recorrido de las líneas primarias, de la SET Castilla sale un alimentador en 22.9kV que atiende exclusivamente al CC Open Plaza de Piura se encuentra instalado en la berma central de la Av. Cáceres desde la intersección co la Av Luis Montero, éste circuito se reubicará al lado derecho de la avenida cácerescon dirección hacia la SET Castilla, la configuración será con cable autoportante sobre estructuras de media tensión existentes. De igual forma se reubicarán los letrero publicitarios que no cumlan con las distancias mínimas de seguridad según el código Nacional de electricidad de suministro 2011. En todas las reubicaciones se respetará las distancias de seguridad establecidos en el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011.

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CAPITULO III DESMONTAJE DE LA LÍNEA PRIMARIA 1.0

OBJETIVO Una vez culminada la instalación de los tramos de las líneas primarias donde se reubicaran las existentes, se procederá al desmontaje de la líneas primarias existente, el desmontaje se realizará mediante procedimientos hechos por el contratista y aprobados por la supervisión, y los materiales desmontados serán entregados en los almacenes de ENOSA el transporte estarán en los alcances del contratista y serán entregados debidamente codificados y metrados con la aprobación de la supervisión de obra.

2.0

INTRODUCCION El desmontaje de las líneas primarias, se efectuará de manera inversa a su instalación, es decir, se efectuará en primer lugar una revisión completa de las líneas primarias, en donde se deberá revisar que esta se encuentre desenergizado. Se definirán los tramos de desmontaje y las áreas de almacenamiento de los materiales a retirar. El desmontaje de las líneas se iniciará con el retiro de los accesorios de los conductores tales como amortiguadores, varillas de armar, grapas, etc.; se procede luego a retirar los tramos del conductor de fase, el cual se puede efectuar fase por fase; seguidamente se retirarán los aisladores, para finalmente retirar las retenidas, puestas a tierra y las estructuras con postes de concreto; en el caso de las subestaciones de distribución se procederá a desmontarlas con personal capacitados que deben de desarmar las subestaciones de manera que se puedan reubicar en sus nuevos puntos

3.0

REVISION DE LAS LINEAS PRIMARIAS La revisión de las líneas primarias se efectuará de manera exhaustiva y se informará de los elementos faltantes o deteriorados que se ubiquen en la línea a desmontar. Una las principales tareas será revisar el estado de conservación de las estructuras con postes de concreto, y se informará sobre la presencia de cualquier poste que se encuentre dañado; que será tomado en cuenta durante el desmontaje del conductor, con la finalidad de evitar cualquier colapso del poste de concreto en el momento del jalado del conductor de fase. Así mismo, se revisará sobre el estado de conservación de las cadenas de aisladores de suspensión y anclaje.

Memoria Descriptiva



4.0


ELEMENTOS PRINCIPALES DE DESMONTAJE      

Accesorios del conductor Conductor en general Cadenas de Aisladores Subestaciones aéreas biposte Retenidas y puesta a tierra Estructuras y cruceta.

Memoria Descriptiva


Estudio de La Linea de Transmision 60 KV SET Piura - SET Castilla

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