Proyecto Rp Final

PROYECTO:

SUB SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIA

Y SUB ESTACION

“VALLE SAGRADO DE PACHACAMAC SUB LOTE A-2”

PROMUEVE : INMOBILIARIA EL SATELITE

UBICACIÓN : DISTRITO DE PACHACAMAC

PROVINCIA DEL LIMA

DEPARTAMENTO DE LIMA

Elaborado por: SEINCO SAC

Ing. ResponSAMle:

ING. Juan de Dios Manrique Reyes

CIP N° 42026

Junio 2010

SEINCO SAC [email protected], [email protected]

Teléfono: 053953630026 RPM #326104 Calle 25 Mz T1 Lt 48 4ta Etapa Urb.

Santo Domingo Carabayllo-Lima.

Sub Sistema de Distribución Primaria Parcelacion “ PACHACAMAC”, Lima

CAPITULO 1

1 MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1 GENERALIDADES

La presente Memoria Descriptiva y Especificaciones Técnicas corresponden al diseño a

nivel de ejecución de obra, del Sistema de Distribución Primaria, con la finalidad de

abastecer de energía eléctrica a la Habilitación Viendas Biohuerto

Parcelacion“Pachacamac”, que consta de; 48 lotes.

1.1.1 Antecedentes

El presente proyecto se ha elaborado, basado en lo siguiente:

Ficha Registral No 42259322 de la propiedad inmueble.

La Factibilidad de suministro se realizó mediante carta de Luz del Sur N°

DPHC.09.0785010.

Mediante Resolución de Gerencia N° 198-2009-MDP/GDUR del 12 de noviembre del

2009, Aprueba y Autoriza la Parcelacion Sub Divicion de Independizacion y Autoriza a la

EMPRESA CONSTRUCTORA E INMOVILIARIA CORRETAJES Y SERVICIO

MULTIPLES EL SATELITE S.A.(ECICSMESA) la ejecucion de Obras de servicio basico

de la parcelación que se aprueba en la presente resolución, previa.

Mediante Resolución de Concejo N° 146–2010–MDP/GDUR del 08 de Junio de 2010, la

Municipalidad Distrital de Pachacamac aprueba La independización del predio

denominado Sub Lote A-02 constituido por parte del terreno rustico denominado

NAVAMUEL. En la “Parcelacion Pachacamac”.

La fijación de factibilidad y punto de diseño, fue otorgado por el Concesionario local Luz

del Sur S.A.A, mediante carta No DPHC. 10.0859019, de fecha 18 de Febrero del 2009,

y 11 de Enero del 2010, para una demanda máxima de 380.89 kW, en las que nos

indicaron como punto de diseño en las estructuras de SAM No 20783A de las redes de

distribución primaria. Debiendo ser diseñadas para tensión de 22.9 kV (Operación Inical

en 10 kV).





1.1.2 Ubicación del Proyecto

La habilitación urbana Parcelación “Pachacamac”, motivo del presente proyecto, está

implementada en una parcela de 163,300.00 m2 de área total, y está ubicado en el

Distrito de Pachacamac, Provincia y Departamento de Lima.

El área donde se desarrolla el proyecto presenta una topografía plana en toda la

extensión del terreno. El clima de la zona es cálido y seco durante la mayor parte del

año, la temperatura promedio es de 22° C.

1.1.3 Propietario

Los propietarios de área:

EMPRESA CONSTRUCTORA E INMOBILIARIA CORRETAJES Y SERVICIOS

MÚLTIPLES EL SATÉLITE S.A. (ECICSMESA), Inscrito en Partida Registral No

42259322.

1.1.4 Profesional Responsable

El proyectista responsable de la elaboración de este proyecto, es el Ingeniero Mecánico

Electricista; Juan de Dios Manrique Reyes, con Registro CIP 42026.

1.2 ALCANCES DEL PROYECTO

El proyecto del Subsistema de Distribución Primaria, comprende el diseño de:

1.2.1 Red primaria en 22.9 kV (operación inicial 10 KV)

Comprende el cálculo y diseño de la red del Subsistema de Distribución Primaria en

22.9 kV (operación inicial 10 kV), desde los Puntos de diseño indicados por LUZ DEL

SUR (Estructuras de alineamiento existente), considerando red aérea, sistema trifásico

de tres hilos, utilizando conductor AAAC de 70 mm2.

Para protección de la línea se instalarán seccionadores tipo Cut-Out, en las estructura

del punto de diseño.





1.2.2 Subestación Aérea de tipo Monoposte

El proyecto comprende el diseño, construcción y montaje de una(01) subestacion aérea

del tipo Monoposte de 100 KVA, que comprende el montaje de estructuras de Concreto

armado centrifugado tipo Monoposte de 13/400 de media tensión, e implementado con

los siguientes equipos:

Transformadores de 100 KVA, trifásico, convencional, relación de transformación

10/0.23 kV , 60 Hz, con sus respectivos accesorios de conexión.

Tres seccionadores fusible tipo Cut Out, 27 kV, 100A, 150 kV BIL, mando manual

frontal con pértiga aislada, con fusibles tipo chicote “k” ANSI de 10kV.

Dos tableros de distribución Completa de baja tensión, 220V, 60Hz.

Las subestacion proyectada es: una subestación aérea de tipo Monoposte de 100 kVA

que alimentará a 48 lotes de vivienda.

1.2.3 Tablero de Distribución de Baja Tensión

Dimensionado del suministro e instalación del tablero de Baja Tensión, sistema trifásico,

tensión nominal de 230V y frecuencia de 60 Hz, e interconectando el lado secundario

del transformador, recorriendo 10 metros (simple terna), utilizando cable seco unipolar

del tipo NYY, 1 kV, 3–1x120 mm2 para el transformador de 100 kVA según normas de

LDS.

El Tablero de Baja Tensión será equipado con seccionadores fusibles tripolares del tipo

vertical de 600 Voltios y capacidad de 125 Amperios.





1.3 DESCRIPCIÓN EL PROYECTO

1.3.1 Redes eléctricas del Subsistema de Distribución Primaria

Las redes eléctricas del SubSistema de Distribución Primaria se inicia desde el punto de

diseño fijado por LUZ DEL SUR. Se desarrolla el presente proyecto con instalación

subterránea y aérea, trifásica, a una tensión nominal de 22.9kV (Operación inical en 10

kV), con tres (03) conductores Aleación de aluminio AAAC de 70 mm2 en el tramo

aéreo, e instalados en postes de 13 m..

1.3.2 RED PRIMARIA

Tensión de operación : 10 kV

Tensión de diseño : 22,9 kV

Sistema : Trifásico

Frecuencia : 60 Hz

Instalación : Aérea, conductor AAAC de 70 mm2

1.3.3 SUBESTACION

La Subestacion proyectada será Aérea del tipo Monoposte con transformador de 100

KVA, ubicada en:

Subestación Ubicación DM (kVA)

SAM“1” Calle Via de Acceso N° 06, 100 kVA

Linderos entre lote N° 4 y 5 de mz F

1.4 JUSTIFICACIÓN DE LA DEMANDA MAXIMA

Para satisfacer la demanda máxima, se ha proyectado la Subestación Aérea Mono

poste (SAM) denominadas "1". El cálculo de la demanda máxima se encuentra en las

tablas siguientes:





SUB ESTACION ELECTRICADEMANDA

MAXIMA (KW)

POTENCIA DEL

TRANSFORMADOR

S.E N° 01 PROYECTADA 59.46 100 KVA

1.5 BASES DE CÁLCULO

El cálculo de las redes del Subsistema de Distribución Primaria, deberán cumplir con los

siguientes requisitos:

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 aprobado con R.D. Nº 018-

2002-EM-DGE del M.E.M.

Ley de concesiones eléctricas (D.L. 25844)

Código Nacional de Electricidad vigente.

Reglamento Nacional de Construcciones.

Norma Técnica de calidad de los Servicios Eléctricos (D.S. 020-97-EM)

Normas de Distribución de Luz del Sur

Lista de Materiales Normalizados (LIMAT)

Parámetros Considerados

Para el dimensionamiento de los equipos y materiales especificados en el presente

proyecto se ha considerado lo siguiente:

Máxima caída de tensión permisible : 5% Vn

Tensión de diseño : 22,9 kV

Potencia de cortocircuito (Pcc) : 150 MVA

Tiempo de actuación de la Protección : 0,02 s





1.6 PLANOS

RP-01 : RED PRIMARIA Y SUB ESTACIONES PARCELACION VALLA SAGRADO

PACHACAMAC

RP-2 : ESTRUCTURA DE ALINEAMIENTO EN FORMACION VERTICAL

RP-3 : ESTRUCTURA ANCLAJE EN FORMACION VERTICAL Y DERIVACION

RP-4 : ESTRUCTURA DE SECCIONAMIENTO





CAPITULO 2

2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MATERIALES

2.1 GENERALIDADES

Las presentes especificaciones técnicas, detallan las características mínimas que

deberán cumplir los equipos y materiales a emplearse en la instalación de la redes del

Subsistema de Distribución Primaria, y la Sub Estacion Aérea Monoposte, habiendo

incluido todo accesorio, pieza y material adicional, que hacen posible la instalación y que

garanticen la correcta operación de los equipos.

Por su carácter general, no cubren detalles propios de cada marca o fabricante, por lo

tanto, el suministro debe incluir los accesorios, piezas, etc. que hagan posible su buena

instalación y operación sin ninguna restricción.

En general, se emplearán materiales de reconocida calidad, técnicamente aceptables

por LUZ DEL SUR S.A y adecuadas para trabajar en las siguientes condiciones

ambientales:

Temperatura ambiente : 5 a 35 ºC

Humedad relativa : 70 a 98%

Contaminación ambiental : Moderada

Altitud : 500 msnm

2.2 INSTALACIÓN AÉREA

2.2.1 Postes de Concreto (C.A.C.)

Serán de concreto armado centrifugado (C.AC.), y deberán cumplir en el proceso de

elaboración, acabado, coeficiente de seguridad, tolerancia, extracción de muestras y

métodos de ensayo, con las Normas:

- Norma ITINTEC 341.029 - Norma ITINTEC 341.030







Los postes serán tronco-cónicos debiendo estar comprendida la conicidad entre 15 y 20

mm/m, y tendrán las siguientes características técnicas:

- Longitud total (m) : 13

- Carga de rotura en la punta (Kg) : 300

- Diámetro en el vértice (mm) : 180

- Diámetro en la base (mm) : 375

- Peso (kg) : 1650

- Coeficiente de seguridad : 2

El acabado exterior terminado de los postes deberá ser homogéneo, libre de fisuras,

cangrejeras y escoriaciones. El recubrimiento de las varillas de acero (armadura) deberá

tener 20 mm. como mínimo.

Los postes deberán ser untados con ALQUITRAN, hasta un metro sobre la base, con la

finalidad de sellar las porosidades que presentara en la superficie y evitar la penetración

de la humedad que conllevaría a la corrosión de la estructura de fierro. Además por ser

la zona arenosa se deberá cimentar con dado de concreto ciclopeo de F’c = 210

Kg/cm2.

Norma Luz del Sur: LD-9-310 (Planos: DNC-098 y DNC-099)

2.2.2 Ménsula de Concreto Armado:

Serán de concreto armado vibrado de 1.0 m. de longitud, con agujeros de montaje de

215 , de acuerdo a los planos típicos del proyecto.

Material : Concreto armado

No de agujeros : 2, de 20 mm c/u, pasantes

Peso aprox. (Kg) : 60

Tiro longitudinal (kg) : 150

Tiro vertical (kg) : 150

Tiro transversal (kg) : 250

Mensula de concreto armado M/1,00/250 de 215 mm Ø

Norma Luz del Sur: LE-9-015





2.2.3 Cruceta Asimetrica de concreto.

Serán de concreto armado vibrado de 1.8 m. de longitud, con agujeros de montaje de

205 , de acuerdo a los planos típicos del proyecto.

Material : Concreto armado

No de agujeros : 7, de 20 mm c/u, pasantes

Peso aprox. (Kg) : 150

Tiro longitudinal (kg) : 200

Tiro vertical (kg) : 100

Tiro transversal (kg) : 250

Cruceta Asimetrica de concreto Za/1,80/1.2/250


2.2.4 Cruceta asimetrica de madera:

Aplicables para soportes de aisladores tipo pin, cortacircuitos unipolares o terminales

unipolares de cables.

CARACTERISTICAS BÁSICAS:

Material : Madera seca con tratamiento (ESP. TEC-ET-079A)

DIMENSIONES : 1524 x 127 x 102 mm (5' x 5" x 4").

Carga de ruptura : 576 kg/cm2.

Norma Luz Del Sur: LE - 9– 021

2.2.5 Cruceta simetrica madera corta:

Aplicable en líneas aéreas de media tensión para la instalación de otras crucetas por

medio de varillas roscadas.






Material : Madera seca con tratamiento (REF. DNC-ET-079A)

Dimensiones : 406 X102 X 102 mm. (16i x 4i x 4i)

Carga de ruptura : 576 kg/cm2.

Nº de agujeros : 2, de 3/4ii c/u, pasantes


2.2.6 Plataforma de Concreto Armado:

Longitud : 1150 mm.

Agujeros : 4, 14 mm. Ø pasantes.

Material : C.A.V

Esfuerzo máximo : 1300 Kg.

Norma Luz del Sur: TE-7-543

2.2.7 Conductor de Aleación de Aluminio AAAC de 70 mm2:

Los conductores ha instalar serán de aleación de aluminio y cumplen con las

prescripciones de las siguientes normas:

Para inspección y pruebas:

IEC 61089 ROUND WIRE CONCENTRIC LAY OVERHEAD ELECTRICAL

STRANDED CONDUCTORS

IEC 60104 ALUMINIUM –MAGNESIUM-SILICON ALLOY WIRE FOR

OVERHEAD LINE CONDUCTORS

Para fabricación

ASTM B398 ALUMINIUM ALLOY 6201-T81 WIRE FOR ELECTRICAL PURPOSE

ASTM B399 CONCENTRIC-LAY-STRANDED ALUMINIUM ALLOY 6201-T81

CONDUCTORS





El conductor de aleación de aluminio que será utilizado, será fabricado con alambron de

aleación de aluminio-magnesio-silicio, cuya composición química estará de acuerdo con

la tabla 1 de la norma ASTM B 398; el conductor de aleación de aluminio será desnudo

y estará compuesto de alambres cableados concéntricamente y de único alambre

central; los alambres de la capa exterior serán cableados en el sentido de la mano

derecha y las capas interiores se cablearán en sentido contrario entre si. El conductor

deberá ser protegido con una película de PVC o polietileno, contra la contaminación

salina (para evitar la corrosividad) y será del tipo AAAC.

El conductor tendrá las características y dimensiones que se indican a continuación:

ESPECIFICACIONES DEL CABLE DE ALUMINIO

CALIBRE Nº

HILOS

DIÁMETRO

HILO

DIÁMETRO

CONDUCTOR PESO

CARGA DE

ROTURA

MINIMA

RESISTENC.

ELECTRICA

CAPACIDAD

CORRIENTE

mm2 mm mm Kg/km KN Ohm/km A(*)

35

50

70

7

7

19

2.52

3.02

2.15

7.6

9.1

10.8

96

137

190

10.35

14.79

20.71

0.952

0.663

0.484

160

195

235

Nota (*): temperatura en el conductor 85ºC, temperatura ambiente 40ºC, velocidad

del Viento 2 Km/h.

Modulo de elasticidad : 60.82kN/mm2

Coeficiente de dilatación a 20ºC : 23E-6/ºC

Coeficiente térmico de resistencia 20ºC : 0.00384/ºC

Norma Luz del Sur: LD-9-020

2.2.8 Aislador Polimérico tipo PIN para 22.9 kV

- Material aislante : Polimérico resistente a la erosión y rayos U.V.

- Longitud : 370 mm

- Material del soporte : Acero SAE 1020 galvanizado en caliente

- Carga mínima a voladizo : 816 kg

- Línea de fuga : 850 mm aproximadamente

- Tensión de descarga a onda

a frecuencia industrial (60Hz) : Húmedo 80 kV

Seco 110 kV






2.2.9 Aislador Polimérico de Suspensión y Anclaje para 22.9 kV

- Material aislante : Goma Silicona, Polimerico

- Longitud : 550 mm

- Material del pasador : Acero galvanizado

- Carga mecánica especificada : 45 kN

- Línea de fuga : 850 mm

- Tensión de descarga a onda

a frecuencia industrial (60Hz) : Húmedo 110 kV

Seco 130 kV


2.3 EQUIPO DE SECCIONAMIENTO Y PROTECCIÓN EN 22.9 kV

2.3.1 Seccionador-Fusibles unipolar aéreo (CUT OUT):

Para la protección de la línea y transformador de media tensión, serán instalados

seccionadores fusible unipolares del tipo CUT-OUT, para montaje a la intemperie,

cuerpo aislador de porcelana vidriada. La posición cerrada estará asegurada mediante

un dispositivo flexible tipo resorte que haga las funciones de enclavamiento mecánico.

El conjunto será suficientemente confiable a prueba de aberturas accidentales.

Las grampas terminales del seccionador fusible permitirá fijar y ajustar mediante pernos,

conductores cableados NYY de 35mm2. Mecánicamente sus aisladores serán capaces

de soportar una fuerza en voladizo superior a los 300 Kg. Vendrán provistos de

abrazaderas empernadas para su montaje en cruceta de concreto vibrado.

Las características eléctricas del conjunto serán las siguientes:

Tensión de operación : 22.9 kV

Tensión nominal : 27 kV

Intensidad nominal : 100 A

Capacidad de Interrupción





- Simétrica : 8 kA r.m.s.

- Asimétrica : 11.2 kA r.m.s.

Nivel Básico de Aislamiento BIL : 150 KV

Línea de Fuga : 600 mm

Peso : 14 kg

Norma Luz del Sur : PE-9-312

2.3.2 Fusible Expulsión Tipo “K” ANSI

Los seccionadores fusible CUT-OUT, portarán elementos fusibles ANSI tipo “K”,

dimensionados eléctricamente en función de la corriente total que protege, en

conformidad con la curva respectiva. De características básicas sgtes:

Tipo : “K “ ANSI

Corriente nominal : 8 A

Características de operación : “K”

Norma Luz del Sur : PE-9-314

2.4 SUB ESTACIÓN AÉREA MONO POSTE

2.4.1 Estructura Aérea tipo Monoposte:

01 poste de concreto armado centrifugado de 13/400/180/375 (DNC-098)

03 ménsula de C.A. M/1.0/250 (LE-9-015)

01 plataforma de concreto armado de 1 300 kg para soporte del transformador

de 1,15 m de longitud, con embone al poste de 350 mm Ø (TE-7-543)

03 aisladores tipo PIN de 22,9 kV (LE-9-310)

03 Conector Bimetalico para Al 70mm2/ Cu 50mm2, Con Graza Conductora

(LD-3-262)

03 fusibles seccionador unipolar intemperie Clase 24 kV (PE-9-312)

03 fusibles de expulsión tipo “K” de 8 A (PE-9-314)

02 muros de protección de concreto (SID-214)

02 pozo de tierra (TI-9-150)





2.4.2 Transformador Convencional

El transformador será convencional, trifásico, en baño de aceite, con arrollamiento de

cobre electrolítico, núcleo de hierro laminado en frío, para montaje exterior, enfriamiento

natural, servicio continuo. Será fabricado de acuerdo con las Normas ITINTEC 370.002,

IEC 76 y VDE 0532.

Características básicas:

Potencia nominal continua : 100 KVA

Tensión nominal primaria : 10 kV

Tensión nominal secundaria : 0.23 kV

Frecuencia : 60 HZ

Grupo de conexión : Dyn5 en 10kV (Delta aislado)

Regulación : +/-3x 2.5% en el lado 10 kV

Tensión de corto circuito : 4.8 %

Altura de servicio : 2,500 msnm

Peso del aceite : 185 Kg

Peso total : 805 Kg

Además llevarán los siguientes accesorios:

Conmutador de tomas suplementarias con mando sobre la tapa

Tanque conservador con indicador visual de nivel de aceite.

Grifo de vaciado y toma de muestra de aceite.

Válvula de seguridad

Placa de características con esquemas de conexión.

Dotación y filtrado de aceite.

Borne para conexión a tierra.

Base perfil “U” para anclaje S.E. aérea.

Orejas de izaje

Tapón de llenado.





Accesorio para anclaje de transformadores sobre plataformas soporte de concreto

según norma de LDS

Se adjuntará además:

1.- Protocolo de pruebas del transformador

2.- Certificado de no contenido de PCB (PCB < 2 ppm) del Transformador (Prueba

Cromatográfica), se deberá extraer una muestra del aceite contenido en el

transformador para la prueba.

Norma Luz Del Sur: TE - 9 – 112

2.5 FERRETERÍA DE MEDIA TENSIÓN.

2.5.1 Varilla roscada:

Para el montaje de las mensulas de concreto M/1.0/250 y los aisladores tipo anclaje, se

utilizarán pernos de acero forjado con doble galvanizado en caliente con un mínimo de

85 micrones de espesor en baño de inmersión, de 5/8” de diámetro de 400 mm y 500

mm de longitud, respectivamente, con arandela cuadrada curvada y tuerca.

Norma Luz Del Sur: LE - 7 – 505

2.5.2 Arandela Cuadrada Plana Curvada:

Serán de acero galvanizado en caliente con un mínimo de 90 micrones de espesor en

baño de inmersión para pernos de 5/8” , con accesorios sgtes:

Arandela plana : 55x55x5 mm con agujero de 17.5 mm .

Arandela curvada : 75x75x4.5 mm con agujero de 17.5 mm .






2.5.3 Plancha de cobre para linea a tierra:

Serán de cobre electrolítico con una composición de 99% de pureza, con una

conductividad eléctrica de 45-50 m/ohm mm2 y una densidad de 8,89 gr/cm3.


2.5.4 Ojal roscado:

Tendrán las siguientes caracteristicas:

Material : acero forjado, Galvanizado en caliente minimo

85 micras de espesor.

Minima carga de ruptura : 5350 Kg.

Referencia : Especificación tecnica SID-ET-017b ANSI

C135.5 (TIPO 1)


2.5.5 Grapas de anclaje tipo pistola:

Su aplicación será para sujetar conductores de aleacion de aluminio de 70mm2. De

material aleación de aluminio, con una mínima carga de rotura cuerpo principal 45 kN,

mínima carga de rotura de asa de grapa 9.4 kN


2.5.6 Conector de derivacion a compresion :

Estos conectores son recomendados para efectuar uniones en derivación en las redes

aéreas de media y baja tensión, para los casos de conductor principal y derivación de

aluminio o interface de aluminio o interface de aluminio a cobre.





También pueden ser usados como uniones en cuello muertos de líneas aéreas no

sujetas a plena tracción

En las aplicaciones bimetálicas de interface de aluminio a cobre, el aluminio siempre ira

sobre el conductor de cobre, para minimizar el efecto de la corrosión galvánica.

Aislar y sellar la conexión de todos los casos de conductores aislados.


2.5.7 Soportes metalicos para aisladores tipo pin:

Características básicas:

Material de la rosca : Plomo al antimonio

Material del pin : Acero forjado, galvanizado en caliente

Arandela cuadrada de 21mm y 60x60x4.5 mm

Resistencia mecánica (kg) : 800


2.5.8 Amarras de alluminio para aisladores tipo pin:

Se aplicara en líneas aéreas de Media Tensión con conductor de aluminio con un largo

total aproximado de 1000 mm.


2.5.9 Amarre preformado para aislador tipo pin:

Se aplicara para la sujeción de conductores de aleación de aluminio en aisladores tipo

pin






Material del alambre : Aluminio con alma de acero

Numero de alambres : 2

Sentido de cableado : Derecho(Z)

Clase : 55.5


2.5.10 Arandela plana cuadrada de acero:

Se aplicara en estructuras de líneas aéreas para distribuir esfuerzos de contacto, entre

pernos y tuercas.


Material : acero comercial SAE-1020 galvanizado.Aluminio con

alma de acero

Dimensiones

diametro del agujero : 17.5

lado : 55mm

espesor : 4.5mm

minima carga de ruptura

al esfuerzo cortante : 5610


2.5.11 Conector de derivacion tipo “G” perno partido:

APLICACIÓN:

Estos conectores son recomendados para efectuar las derivaciones hacia las

acometidas, con cable aislado y/o concéntrico.





Para unir cables de cobre en empalmes derecho y de derivación en redes aéreas de

media y baja tensión no sujetas a plena tracción

Aislar y sellar la conexión en todos los casos de conductores aislados

Se instalaran según norma LI-3-262


2.5.12 Cable TW de cobre:

CARACTERISTICAS TECNICAS

Seccion: 35 mm2

Color Amarillo.

Conductor cableado de cobre recocido compactado con aislamiento de PVC.

Es suministrado en carretes.

Norma Luz Del Sur: CE - 1– 202

2.5.13 Arandela cuadrada curvada

Aplicables en estructuras de líneas de 10 kv. y 22,9 kV para distribuir esfuerzos de

contacto entre el perno angular u ojal roscado, y poste.

CARACTERISTICAS BASICAS:

Material : Acero comercial SAE-1009 o SAE-1010 galvanizado.

Min. Carga de ruptura

al esfuerzo cortante : 5350 kg.






2.6 TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

El tablero de distribución será del modelo TAM 4, y estará conformado por los

siguientes elementos:

Caja para tablero de distribución, de plancha de hierro laminado en frío brillante de

2,0 mm de espesor.

Base epóxica cromato de zinc, una capa de espesor mínimo de 50 micrones.

Acabado epoxi gris, una capa de espesor mínimo de 90 micrones.

Las dimensiones son: 1200 x 1320 x 450 mm

4 seccionadores tripolares verticales de 220 V, 400 A. Para SDS

1 seccionador horizontal de 220 V, 100 A. Para AP

Base de madera 815mm x 254mm x 1/2” con retardante a la llama

01 Contactor de 63 A

01 control fotoeléctrico.

01 Interruptor termomagnético de 125 A

01 barra colectora de cobre de 480mm2 de sección (60mm x 8mm)

Norma Luz del Sur : TI-7241

2.7 ELEMENTOS PARA LA PUESTA A TIERRA

a) Conector para electrodo puesta a tierra

Aplicado para conexión entre el electrodo de puesta a tierra de ø 5/8 con cables de

cobre de puesta a tierra de sección de 25 mm2.


Material : bronce

Peso :0.10 kg.

Almacenamiento:

- Conservar en empaque original o similar

- Proteger contra carga excesiva

- Evitar contacto con el suelo.






b) cinta scotch 2210 mastic

APLICACION

Para aplicaciones en interiores y exteriores para empalmes derecho y en derivación en

redes subterráneas simétricas y asimétricas y redes aéreas de baja tensión.

Para sellado contra la humedad y protección contra la corrosión.

Cinta diseñada para aislar, proteger contra ambiente agresivo, ataque químico en

condiciones climáticas adversas. No corroe el cobre para aislar cables concéntricos

trifásicos y monofásicos de baja tensión de acometidas domiciliarias, tanto dentro de

cajas metálicas como a la interperie.

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS:

Material : soporte de PVC y mastic de goma

autofundente

Espesor(PVC +mastic) : 2.29mm minimo

Ancho : 102 mm

Longitud : 3 m

Elongacion : 200% minimo

Rigidez dielectrica : 11.8 kV/mm (300 v/mil) minimo

Resistencia de aislamiento : > 102 megaohmmios

Temperatura de trabajo : 0ºC a 90ºC

Tension maxima : 600 voltios

Resistencia ultravioleta : si






c) conductor cableado desnudo

CARACTERISTICAS TECNICAS

Conductor cableado de cobre recocido compactado con aislamiento de PVC.

Es suministrado en carretes.


d) varilla de puesta a tierra

Aplicables para las instalaciones de puestas a tierra.

Es introducido directamente en terrenos arenosos o blandos de baja resistividad (menor a

60 ohm-m)

Para suelos de mayor resistividad, instalarse en pozos tratados en subestaciones

interiores o exteriores.


Material : VARILLA O ELECTRODO COPPERWELD

- NUCLEO DE ACERO, CON UNA CAPA EXTERIOR DE COBRE,

SOLDADOS INTIMAMENTE POR PROCESO DE FUCION

COPPERWELD

- ESPESOR MINIMO DEL RECUBRIMIENTO DE COBRE 0.3 mm.

Dimensiones:14.25 mm ø x 2400m m.


e) Caja de registro

Serán de concreto armado vibrado de 0.40 m por lado, incluido tapa de concreto para

realizar la inspección y mantenimiento.





Pozo de puesta a tierra

Esta compuesto de tierra cernida, y la adecuada dosis de tierra vegetal, dosis de sales

químicas, de tal manera que la resistencia de la puesta a tierra esta dentro de los rangos

exigidos por las normas.

Un juego de sistema de puesta a tierra estará conformada por:

5 m CONDUCTOR DE COBRE RECOCIDO, CABLEADO, DESNUDO,

DE 25 mm2, PARA PUESTA A TIERRA.

12 m CONDUCTOR TIPO TW DE 25mm2 COLOR AMARILLO PARA

PUESTA A TIERRA.

1 u ELECTRODO DE COPERWLD DE 16 mm ø x 2,40 m

1 u CONECTOR TIPO AB, PARA VARILLA DE 16 ø.

1 u CAJA DE REGISTRO DE CONCRETO PARA PUESTA A TIERRA

0,50x0,50x0,45.

Se ejecutará Puesta a Tierra (PaT) para la línea de tierra de la PaT de Protección y la

línea de tierra de PaT de Servicio (neutro).

A la línea de tierra de PaT de Protección se deberán conectar los siguientes elementos:

Cuba del transformador

Envolvente metálica del cuadro de B.T.

Celda de Media Tensión (en dos puntos)

A la línea de PaT de Servicio (neutro), se le conectará la salida del neutro del borne del

MT del transformador. Los materiales de cada puesta a tierra son:

Nota:

Distancia mínima de la varilla hacia estructura de concreto o cimentación: 1,50 m

El pozo de tierra de Media Tensión deberá tener un valor menor o igual a 25 Ω y el

pozo de tierra de Baja tensión un valor menor o igual a 15 Ω.





2.8 BLOQUE DE PROTECCIÓN

Se instalará como elemento de protección contra impacto de la subestación de

distribución, será de acuerdo a la Norma SID-214 de Luz del Sur.

Los materiales y accesorios a instalarse durante la ejecución de la obra deberán estar

comprendidos en la lista de materiales técnicamente aceptados por Luz del Sur S.A.A.





CAPITULO 3

3 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE

3.1 GENERALIDADES

Las presentes especificaciones se refieren a los trabajos a efectuar por el Contratista para la

construcción de la subestación y redes de distribución primaria, materia de este proyecto, y

tienen como base lo establecido por el CNE, normas vigentes usadas en el montaje de redes

eléctricas y la práctica común de ingeniería, que serán aplicadas por el personal técnico en

las actividades de la instalación de los diferentes materiales y accesorios, teniendo presente

las indicaciones yo instrucciones proporcionados por los fabricantes y distribuidores de los

mismos.

Para la ejecución de esta obra, el contratista nominará un Ingeniero Mecánico Electricista

colegiado y hábil para ejercer la profesión, como Residente de la Obra. El contratista ejecutará

todos los trabajos necesarios para construir las redes de distribución primaria, de tal forma

que entregue al propietario una instalación completa y lista para entrar en servicio.

Las tareas principales se describen a continuación y queda entendido, sin embargo, que será

responSAMilidad del contratista, efectuar todos los trabajos que sean razonablemente

necesarios, aunque dichos trabajos no estén específicamente indicados y/o descritos en 1a

presente especificación.

El contratista será responSAMle de efectuar todo trabajo de campo necesario para replantear

la ubicación de las estructuras de las redes de distribución primaria particular, indicando la

ubicación definitiva de las estructuras.

3.2 TRANSPORTE Y MANIPULEO DE MATERIALES

Los materiales serán transportados, manipulados y almacenados, se realizará con las debidas

precauciones y cuidados a fin de que los materiales queden en óptimas condiciones de

servicio al momento de ser instalados; al ser descargado de los vehículos (camiones) no

deben ser arrastrados o rodados por el suelo. Todo material que resulte deteriorado durante el

transporte, deberá ser reemplazado.





El ejecutor acarreará, transportará y manipulará todos los materiales y equipos con el mayor

cuidado.

3.3 REPLANTEO.

El contratista será responSAMle de efectuar el trabajo de campo necesario para replantear la

ubicación de las estructuras de la línea y subestaciones, y el recorrido del cable de energía

tipo subterráneo.

El replanteo deberá ser efectuado por personal experimentado utilizando teodolito,

determinando las distancias por el procedimiento estadimétríco.

El replanteo incluirá las siguientes operaciones:

3.3.1 Ubicación de las Estructuras:

El contratista ubicará los ejes de cada estructura los estacará y colocará hitos en los vértices

de la línea. Sí durante el replanteo o la construcción de la línea, el Contratista detectara un

error en el perfil, deberá notificar inmediatamente al supervisor, si en opinión del supervisor, el

error es de suficiente magnitud, para requerir cambios en cuanto al proyecto original, ordenará

por escrito al contratista efectuar dichos cambios.

3.3.2 Secciones Transversales:

Al efectuar el replanteo, el contratista verificará la inclinación lateral del terreno y su incidencia

en la línea, debiendo informar al supervisor de cualquier aspecto saltante que pueda

comprometer la adecuada separación conductor-suelo ante oscilaciones del conductor;

cuando se requiera, se deberá levantar secciones transversales o perfiles laterales, para

completar los datos considerados en el levantamiento topográfico del proyecto.





3.4 INSTALACIÓN ESTRUCTURAS.

3.4.1 Postes:

El contratista efectuará la excavación de los huecos para la cimentación de los postes con las

dimensiones especificadas en los respectivos planos, tomando las precauciones necesarias

para evitar derrumbes durante la excavación.

Se evitará durante las maniobras de transporte e instalación golpear los postes o dejarlos caer

bruscamente, para que no se produzcan deformaciones, deterioros ni fisuras que permitan el

ingreso de humedad o agua hasta el fierro. No se permitirán arrastrar manualmente los

postes.

Antes de ser izados se deberán revisar con mucha atención , cuidando de que no presenten

rajaduras o fisuras que comprometan su resistencia mecánica. Durante el izaje debe evitarse

flexiones innecesarias que perjudiquen o deterioren el poste.

Los postes no deberán exceder un error de verticalidad de 0.05m. por m. de longitud del

poste.

Los postes deben observar una verticalidad completa, el eje del poste deberá quedar a una

distancia mínima de 1.5 m. del borde exterior del límite del lote.

Una vez que los postes hayan sido instalados y alineados perpendicularmente, se deberá

proceder a la cimentación con mezcla de concreto de relación 1 a 8 (cemento-hormigón) con

30% de piedra mediana y deberá estar a satisfacción del Ingeniero Supervisor.

3.4.2 Montaje mensulas y Cruceta Ascimetrica:

Se ceñirán a lo indicado en las Láminas de Detalle que constituyen parte del presente

Proyecto, deberán de respetarse las alturas de instalación y su perfecto alineamiento y

perpendicularidad con relación al eje de la línea.





Las ménsulas, serán tratadas correctamente y de la sección que tenga la resistencia

correspondiente para evitar movimientos y cambios de dirección, a causa del viento o en

maniobras de mantenimiento.

3.4.3 Numeración de postes

Todos los postes se numerarán correlativamente con números de pintura negra, ubicados a

2.0 m. del suelo de acuerdo a las Normas de Luz Del Sur S.A.

3.5 MONTAJE DE LA LÍNEA AÉREA.

3.5.1 Montaje de aisladores

Estos antes de su ensamble e instalación deberán ser limpiados y revisados con suma

minuciosidad el buen estado de los diferentes elementos. Durante el montaje debe evitarse de

que sufran daños o golpes que deterioren el aislamiento.

Los aisladores tipo ANCLAJE y PIN polimérico, se instalarán en las respectivas ménsulas,

cuando el poste esté ya izado y cimentado, teniendo para ello especial cuidado en no

quiñarlos, ni dañarlos.

Una vez instalado se revisará el ajuste correcto de los elementos y la posición de la ranura del

aislador en el sentido de la línea en el tipo PIN y en el tipo anclaje se debe verificar que los

seguros estén bien instalados.

3.5.2 Tendido de conductor aereo

Para el tendido y tensado de los conductores eléctricos, para instalación aérea, se tendrá en

cuenta las recomendaciones siguientes:

La instalación del conductor de aleación tipo AAAC de 70 mm2, se hará bajo tracción,

debiendo de emplearse dispositivo de frenado adecuado para asegurar que el conductor se

mantenga con la tracción suficiente, de tal manera que evite rozar el suelo o ser arrastrado.

El conductor se deberá tender de acuerdo a las curvas de templado que se muestran en

los gráficos correspondientes, las cuales deberá verificar el contratista para la siguiente

hipótesis inicial 100C con viento de 23.62 Kg/m2.





El conductor deberá permanecer colgado de las poleas 48 horas antes de hacerle los

ajustes del templado y fijarlo a los aisladores.

No se permitirá el entorchado de los conductores entre sí.

La fecha real no debe superar a flecha, técnica admitiendo una tolerancia de 2% sobre el

valor técnico.

En las estructuras de ángulo o de anclaje, el conductor principal seguirá el recorrido que se

indica en las láminas de Detalle, empalmándose en los “vanos flojos” con conectores de

Aleación de Aluminio.

3.6 MONTAJE DE LA SUB-ESTACIÓN AÉREA MONPOSTE.

3.6.1 Montaje de la estructura y accesorios

El contratista deberá verificar la ubicación, disposición y orientación de las Subestaciones

aéreas Bifasicas de distribución y las podrá modificar con la aprobación de la Supervisión.

El Contratista ejecutará el montaje y conexionado de los equipos de cada tipo de Subestación,

de acuerdo con los planos del proyecto.

La losa soporte del transformador y mensulas de concreto serán instalados de acuerdo a lo

indicado en los planos respectivos, fraguados con mortero de cemento. Su montaje se

realizará totalmente después del izado y cimentación del poste de concreto armado

centrifugado de la estructura, debiendo cuidar que conserve perpendicularidad con ellos y al

eje de línea en el alineamiento.

Dada la delicadeza del trabajo, se deberá encomendar el montaje de la subestación a

personal experto y con experiencia en el ramo.

Se procederá a montar la subestación, de acuerdo a orden siguiente:

Montaje de ménsulas y losa soporte, con sus respectivos accesorios.

Montaje de los fusibles seccionadores tipo cut out mediante sus respectivas abrazaderas.

Montaje e instalación del transformador convencional de 100 KVA.





Conectar a la puesta de tierra de media tensión, las partes metálicas de la ferretería de la

SAM, la base metálica de los seccionadores cut out y carcaza del transformador, mediante

conductor forrado de Cu de 25 mm2 color amarillo.

Montaje del tablero general de distribución conectando con los cables de baja tensión el

lado secundario del transformador y los interruptores termomagnéticos de 3x400Amp.

La estructura del tablero de Baja tensión será conectado al pozo de tierra de baja tensión.

3.6.2 Instalación de Transformador

El transformador será izado mediante vehículo camión - grúa hidráulica, utilizando los

dispositivos de seguridad correspondientes a fin de que el mismo no sufra golpe alguno,

previamente será sometido a todas las pruebas de los transformadores.

Los transformadores se fijarán a las plataformas de las estructuras Bipostes mediante perfiles

angulares y pernos.

El lado de alta tensión de los transformadores se ubicará hacia el lado de la calle y se cuidará

que ningún elemento con tensión quede a menos de 2.5 m de cualquier objeto, edificio, casa,

etc.

El montaje del transformador será hecho de tal manera que garantice que, aún bajo el efecto

de temblores, éste no sufra desplazamientos.

3.6.3 Instalación de Seccionador unipolar (Cut Out)

Los seccionadores fusibles se montarán mediante sus abrazaderas en las crucetas de madera

madera tratada de las S.A.M.s, siguiendo las instrucciones del fabricante, cuidando que no se

dañe el aislamiento y el sistema de apertura.

Se tendrá cuidado que ninguna parte con tensión de estos seccionadores-fusibles, quede a

distancia menor que aquellas estipuladas por el Código Nacional de Electricidad,

considerando las correcciones pertinentes por efecto de altitud sobre el nivel del mar.

Se comprobará que la operación del seccionador no afecte mecánicamente a los postes, a los

bornes de los transformadores, ni a los conductores de conexionado. En el caso de que





alguno de estos inconvenientes ocurriera, se deberá utilizar algún procedimiento que elimine

la posibilidad de daño; tal procedimiento será aprobado por la Supervisión.

La ubicación es según lo indicado en el Plano proyecto y Láminas pertinentes, teniendo

cuidado que el pivote de basculación se encuentre en la parte inferior, de fácil apertura con

pértiga.

Los seccionadores-fusibles una vez instalados y conectados a las líneas de 10 kV y al

transformador, deberán permanecer en la posición de "abierto" hasta que culminen las

pruebas con tensión de la línea.

3.6.4 Instalación del Tablero Genral de Distribución

Los tableros de distribución deberán ser suministrados por el fabricante, con el equipo de

medición e interruptores termomagneticos de 3x125Amp. completamente instalados, y serán

montados en un murte de concreto, debajo de la Subestación.

Las puertas de las cajas de distribución estarán orientadas hacia la calle.

El conductor para la conexión del transformador al tablero de distribución y de éste a los

circuitos exteriores de distribución secundaria, será del tipo NYY y de las secciones que se

indican en los planos del proyecto.

El conexionado de conductores en 10 kV o en baja tensión se hará mediante terminales de

presión adecuados y fijación mediante tuercas y contratuercas.

3.7 INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA

En los lugares donde según los planos se instalarán las estructuras del Punto de diseño y las

SAM, se procederá a excavar hoyos de 1.0x1.0x3.0m, para instalar la puesta a tierra según

indica el plano respectivo. Luego se introducirá la varilla de aleación cobre o cooperweld de

5/8”, hasta 0.50 m. por debajo del nivel del terreno, rodeándole de tierra vegetal con un

aditivo compuesto de 48 kg de bentonita sódica y 150 kg de sal industrial (pozo de tierra del

tipo alternativo) que reemplazará a la tierra original, compactándolo cada 20cm.





Se conectaran las partes metálicas del transformador y el sistema de cableado a tierra de la

estructura de la red primaria a uno de los pozos de tierra rotulado con MT y el sistema de

puesta a tierra de tablero de distribución al pozo de tierra rotulado como BT.

El conexionado del conductor de puesta a tierra con la varilla se hará mediante bornes de

cobre tipo AB. Para el mantenimiento e inspección se instalará una bóveda de concreto con

su respectiva tapa.

En el montaje de las varillas se debe respetar las distancias indicadas.

3.8 PRUEBAS.

a) Introducción:

Al concluir los trabajos de montaje de la Línea se deberán de realizar las pruebas que se

detallan a continuación en presencia del Ingeniero Supervisor de Obras, empleando

instrucciones y métodos de trabajo apropiado para éste, y el ejecutor realizará las

correcciones o reparaciones que sean necesarias hasta que los resultados de las pruebas

sean satisfactorias a juicio del Supervisor de Obras.

Previamente con la ejecución de estas pruebas, el ejecutor en presencia del Ingeniero

Supervisor de Obras, efectuará cualquier otra labor que sea necesaria para dejar las líneas

listas a ser energizadas.

b) Determinación de la Secuencia de Fases:

Se debe demostrar que la posición relativa de los conductores de cada fase corresponden a lo

prescrito.

c) Prueba de Continuidad y Resistencia Eléctrica:

Para esta prueba, se pone en cortocircuito las salidas de las líneas de la Subestación y

después se prueba en cada uno de los terminales de red su continuidad.

Las resistencias eléctricas de las tres fases de la línea, no deberán diferir a más del 5% del

valor de la resistencia por Kilómetros del conductor.





d) Prueba de aislamiento de Línea:

La medición del aislamiento se efectuará entre cada fase de la Línea y tierra y entre fases. El

nivel de aislamiento de la Línea debe estar de acuerdo lo especificado en el Código Nacional

de Electricidad.

e) Prueba de las Puestas a Tierra

La resistencia de la puesta a tierra de las estructuras armados y la subestación, no será

mayor de 25 Ohmios en el lado de media tensión y 15 Ohmios en el lado de baja tensión.

* El valor de las resistencias de los pozos a tierra en la subestación no será mayor a 10 Ohms

para el lado de baja tensión (230) y de 25 Ohms para el lado de media tensión (22.9KV),

según indicación del Código Nacional de Electricidad Suministro 2001.

La ejecución de los trabajos en la vía pública se realizaran en cumplimiento de:

Código Nacional de Electricidad Suministro

Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional del Sub Sector de electricidad

(RSHOSSE)

Ordenanzas 059 y 203 de la Municipalidad de Lima Metropolitana





CAPITULO 4

4 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS

4.1 GENERALIDADES

El cálculo de la línea subterránea de 22.9 kV, se realiza tomando las disposiciones del Código

Nacional de Electricidad, de las Normas del CEI y los objetivos del proyecto.

4.2 NIVEL BÁSICO AISLAMIENTO Y DISTANCIAS ELÉCTRICAS.

4.2.1 Nivel Básico de Aislamiento.

De acuerdo al Código Nacional de Electricidad, Suministro 2001, el nivel de aislamiento para

la tensión nominal de 22.9 kV (Tensión Máxima de 25 kV) que deben soportar los equipos en

la zona del proyecto es de :

a) Tensión de sostenimiento, onda 1.2/50s (entre fases y a tierra (kVp) : 95 kV

b) Tensión de sosten. a frecuencia industrial entre fase – tierra (kV) : 38 KV

4.2.2 Distancias Mínimas de seguridad.

Distancias mínimas a edificaciones y otras construcciones:

1. Distancia vertical entre el conductor y cualquier parte del techo o estructura similar,

normalmente no accesible, pero sobre lo cual pueda pararse una persona.: 4.00 m

2. Distancia vertical entre conductor y cualquier parte del techo o estructura similar, donde no

pueda pararse una persona. : 3.50 m

3. Dist. Radial entre conductor y pared o estructuras no accesibles : 2.50 m

4. Distancia radial entre el conductor y parte de una edificación normalmente accesible a

personas incluyendo abertura de ventanas, balcones y lugaressimilares.

: 2.50 m

5. Distancia radial entre conductor y antena ó pararrayos. : 3.0 m

6. Distancia a líneas telefónicas. Serán consideradas como líneas eléctricas de tensión

secundaria y su cruzamiento no será menor a : 1.80m





Notas: Las distancias verticales se determinan a máxima temperatura de operación.

4.3 CONSIDERACIONES ELÉCTRICOS.

4.3.1 Bases de Cálculo

a) Los diseños y cálculos observan las Normas del Código Nacional de Electricidad

Suministro 2001.

b) El sistema adoptado es el subterraneo, trifásico, de tres conductores, dispuestos en

una configuración horizontal simple terna.

c) La tensión nominal de servicio y de diseño es de 22.9 kV, con frecuencia de 60 Hz y

un factor de potencia de 0.9 inductivo

d) La temperatura de cálculo para la resistencia eléctrica del cable subterraneo será de

20°C.

e) La demanda máxima de las subestacion es de 59.46 KW

4.3.2 Cálculos y dimensionamiento de los cables Red Primaria

Para el dimensionamiento de los cables, consideremos las siguientes condiciones:

a) Potencia de diseño (KVA) : 100 KVA.

b) Demanda máxima de potencia : 59.46 KW

c) Tensión nominal (V) : 22.9 KV (Operación inicial 10kV).

d) Temperatura del terreno : 20 ºC

e) Longitud del cable subterráneo y aéreo (Ls) : Indicada

a) Parámetros de la Línea Red Primaria

Red Aérea

- Sección : 70 mm2

- Tipo : AAAC

- Diámetro : 10.50 mm

- Peso : 184 Kg/km

- Carga mínima de rotura : 20.50 KN

- Resistencia DC a 20°C : 0.51 Ω/km

- Capacidad de corriente : 201 A





4.4 CÁLCULOS ELÉCTRICOS.

4.4.1 Por Corriente de Carga

Potencia Instalada : 59.46 kW

Factor de Potencia : 0,90

Tensión Nominal : 22,9 kV

I = P / (1,7321 x V x FP)

I = 59.46 / (1,7321 x 22,9 x 0,90) = 1.66 A

I = 59.46 / (1,7321 x 10 x 0,90) = 3.81 A

I = 1.66 A (22.9 kV)

I = 3.81 (10 kV)

El conductor de Aleación de Aluminio AAAC de 3-1x70 mm2 tiene una capacidad nominal de

201 A.

4.4.2 Por corriente de cortocircuito

Potencia cortocircuito Pcc : 150 MVA (10kV), 350MVA (22.9KV)

Tensión Nominal : 22,9 kV (Operación inical 10 kV)

Tiempo de apertura ts : 0,02 s

Corriente de cortocircuito Icc : kA

Icc = Pcc / ( 3 x V)

Donde:

Pccs : Potencia de cortocircuito

Icc : Corriente de cortocircuito

V : Tensión Nominal

Icc = 150 / (1,7321 x 10)

Icc = 350 / (1,7321 x 22.9)

Icc = 8.66 kA ( Operación inicial 10 kV)

Icc = 8.82 kA (22.9 kV)





Por corriente de corto circuito admisible en el cable proyectado (Ikm)

a) Para el conductor AAAC 70 mm2

Ikm = 0,0884 x S / ts

Ikm = 0,0884 x 70 / 02,0

Ikm = 43.76 kA

Donde:

Ikm = Corriente media eficaz de cortocircuito (kA)

S = Sección nominal del conductor (mm2)

t = Tiempo (s) ; 0.02 s

Luego:

0.14356 x S 0.14356 x 70

Ik = ---------------- = ------------------- = 71.05 kA

t 0,14142

Temperatura de cortocircuito = 250 °C

Temperatura máxima de operación = 90 °C

El tiempo no deberá ser mayor de 5 segundos en ningún caso.

Estos cables serán protegidos con seccionadores fusible de potencia, tripolares, equipados

con fusibles tipo expulsión “k” de rápido accionamiento.

Con esto se verifica que: Ik Icc en ambos casos, la selección del cable de AAAC de 70

mm2, son correctas.





4.4.3 Cálculo por caída de tensión

a.- Cálculo de la Resistencia:

Para conductor aéreo AAAC desnudo de 3-1x70 mm2

R2 = R 20°C (1 + (T2 – 20°C)) /km Re = 0,51 /km

Donde:

= 0,0036 °C –1

R 20°C = 0,510 /km

Calculamos R2 para T = 50°C

R2 = 0,510 [ 1 + 0,0036 (30) ] /km

R2 = 1.055 / km

b.- Cálculo de la Reactancia

Para conductor aéreo AAAC 3-1x70 mm2

Disposición Vertical

Dm = 1,20 x 3 2 = 1,51 m

d = 1.20 m

d = 1.20 m





Para S = 70 mm2 el diámetro es:

Ø = 3.5 mm

r = Ø/2 = 1.75 mm

Reemplazando en:

X = 0,376992(0,05+0,4605 log (Dm/r))

X = 0,376992(0,05+0,4605 log (1510/1,75))

X = 0,5285 / km

b.- Cálculo de la Caída de tensión

La caída de tensión se calcula como:

V = 3 x I x L x 22 XR

Haciendo K = 3 (22 XR )

PARA EL CABLE AAAC 3-1x70 mm2

K = 3 x 22 5285,0055,1

K = 2,0437 /km

Por lo tanto

V = K x I x L x 10-3

Donde:

V = Caída de Tensión (V)

K = Factor de caída de tensión (Ω/km)

I = Corriente en (A)

L = Longitud (m)





CALCULO DE LA CAIDA DE TENSION EN 22,9 kV Punto Pot (kVA) Σ Pot (kVA) I (A) Σ I (A) L (m) K ( Ω/km) ΔV (V) Σ ΔV (V)

1 0 100 0.00 2.52 0 2.044 0.00 0.00

2 100 100 2.52 2.52 1025 2.044 5.28 5.28 La caída de tensión de la SAM es V = 5.28 V << 3.5 % de 22,9 kV

CALCULO DE LA CAIDA DE TENSION EN 10 kV Punto Pot (kVA) Σ Pot (kVA) I (A) Σ I (A) L (m) K ( Ω/km) ΔV (V) Σ ΔV (V)

1 0 100 0.00 5.77 0 2.044 0.00 0.00

2 100 100 5.77 5.77 1025 2.044 12.09 12.09 La caída de tensión de la SAM es V = 12.09 V << 3.5 % de 10 kV

COORDINACION DE LA PROTECCION

En la Subestaciones Bifasica Aéreas (SAM) se instalarán los fusibles de expulsión tipo K de

acuerdo a la potencia del transformador para una tensión de operación inicial de 10 kV y

tensión de diseño de 22,9 kV.

Para el transformador de 100 KVA

a.- Por corriente de inserción

12 In => 0.1 s

b.- Por corriente máxima admisible (efectos térmicos) 20 In => 0.2 s

Fusible Tipo K de 5 A

Fusible Tipo K de 8 A

Potencia (kVA) Tensión

(kV) In (A) 12 In (A) 20 In (A)

100 10 2.52 30.24 50.4

Potencia (kVA) Tensión

(kV) In (A) 12 In (A)

20 In (A)

100 22.9 5.77 69.24 115.4





4.5 CALCULOS MECÁNICOS DE CONDUCTORES. Cálculo del esfuerzo en el conductor

Estos cálculos se elaboran para determinar el comportamiento del conductor desde el punto

de vista de los esfuerzos mecánicos, durante la instalación. Se ha tomado como base para los

cálculos las siguientes hipótesis.

Hipótesis 1: De esfuerzos diarios o templados

Para el tensado de las condiciones ambientales:

Temperatura : 20ºC

Velocidad del Viento : nulo

Esfuerzo : 21% esfuerzo de rotura

Hipótesis 2: De esfuerzos máximos

Se considera que el esfuerzo máximo de los conductores se produce en las siguientes

condiciones:

Temperatura : 5ºC

Velocidad del Viento : 50 km/h

Hipótesis 3: De flecha máxima

Se considera que la flecha máxima de los conductores se produce en las siguientes

condiciones:

Temperatura : 50ºC

Velocidad del viento : nulo

Cálculo de templado y flecha:

- Características de los conductores para el cálculo.

- Conductor cableado desnudo de Aleación de Aluminio Engrasado de 70 mm2

- Coeficiente de dilatación térmica: 2,3 x 10-5

- Carga de rotura: 1 918 kg





Caracteristicas del conductor AAAC engrasado

SECCION TRANSVERSAL Mm2 70

DIAMETRO EXTERIOR mm 10,5

PESO TOTAL (Wc) Kg/km 184

CARGA DE ROTURA Kg 1 918

MODULO DE ELASTICIDAD kg/mm2 5 700

Cálculo de la carga unitaria resultante del conductor de hipótesis 1

Wr1 = (Wc² + Wv1²)1/2 ; Pv1 = 0,0042 x V1 2 ; Wr1 = Pv1 x ext / 1000

Donde:

ext = Diámetro exterior del conductor (mm)

Pv = Presión del viento (kg/m)

Wc = Peso unitario del conductor (kg/m)

Wr = Peso unitario resultante (kg/m)

Wv = Carga unitaria por efecto de la presión del viento sobre el conductor (kg/m)

Tabla No 4.1

H IPÓTESIS Wc (Kg/m) Wv (Kg/m) Wr (Kg/m)

I 0.184 0.2480 0.3088

II 0.184 0.0000 0.0184

III 0.184 0.0000 0.0184

ECUACIÓN DE CAMBIO DE ESTADO: σn

2 (σn – σ0 + E a² Wc ² + α E (Tn – T0) = E a² Wrn ² 24 A² σ0 ² 24 A² Donde: Sub-índice (0) corresponde a la condición inicial

Sub-índice (n) corresponde a las condiciones finales

a = Vano (m)

A = Sección (mm)

σ = Esfuerzo unitario (kg/mm2)

T = Temperatura (ºC)

Wc = Peso unitario del conductor σn (kg/m)

Wr = Peso resultante (kg/m)





α = Coeficiente de dilatación térmica (ºC-1)

E = Modulo de intensidad (kg/mm2)

Considerando las condiciones iniciales de la hipótesis 1

σ0 = 0,21 x σmin ; σmin : Esfuerzo de rotura mínimo

σ0 = ? kg/mm2

T0 = 20 ºC

Luego se calcula el esfuerzo correspondiente a la hipótesis 2 para un determinado vano.

σ2 = ?

T2 = 10 ºC

Wr2 = ? kg/m

De igual forma se calcula el esfuerzo correspondiente a la hipótesis 3 para un determinado

vano.

σ3 = ?

T3 = 50 ºC

Wr3 = ? kg/m

CALCULO DE LA FLECHA (m) Wrn a² fn = --------------

8 σn A

Donde:

fn = Flecha del portante en hipótesis “n” (m)

Wrn = Peso unitario resultante del conductor (kg/m)

a = Longitud del vano (m)

σn = Esfuerzo del portante en hipótesis “n” (kg/mm²)

A = Sección del conductor (mm²)

Los esfuerzos y flechas obtenidos se muestran en la siguiente tabla según el tipo de

conductor y el vano correspondiente.





ESFUERZO EN LA HIPÓTESIS I, II, III

CONDUCTOR : CALIBRE 70 mm2 ALEACION DE ALUMINIO ENGRASADO

HIPOTESIS I HIPOTESIS II HIPOTESIS III

L = 50 m T1 = 10°C

1 = 7.2747 kg/mm2

L = 50 m T2 = 20°C

2 = 6.0 kg/mm2

L = 50 m T3 = 50°C

3 = 2.573 kg/mm2

L = 60 m T1 = 10°C

= 7.259 kg/mm2

L = 60 m T2 = 20°C

2 = 6.0 kg/mm2

L = 60 m T3 = 50°C

3 = 2.709 kg/mm2

L = 70 m T1 = 10°C

1 = 7.241 kg/mm2

L = 70 m T2 = 20°C

2 = 6.0 kg/mm2

L = 70 m T3 = 50°C

3 = 2.841 kg/mm2

L = 80 m T1 = 10°C

1 = 7.220 kg/mm2

L = 80 m T2 = 20°C

2 = 6.0 kg/mm2

L = 80 m T3 = 50°C

3 = 2.968 kg/mm2

e) Flecha del conductor (f)

FLECHAS DEL CONDUCTOR AA 70mm2 ENGRASADO

TEMPERATURA (°C)

VANO (m)

50 60 70 80

10 20 30 40 50

0.1129 0.1369 0.1727 0.2292 0.3192

0.1626 0.1971 0.2487 0.3300 0.4366

0.2213 0.2683 0.3385 0.4492 0.5667

0.2891 0.3505 0.4421 0.5867 0.7085

4.6 CALCULO MECANICO DE ESTRUCTURAS.

4.6.1 Selección de la longitud del poste:

Para las condiciones de máxima flecha para 50°C del conductor de AAAC 120 mm2

de sección y un vano de regulación de 100 m, la altura del poste queda definido por la

altura que debe observarse sobre el terreno al medio vano. Siendo el empotramiento

del poste de L/10 m, tenemos:

L = 0.10 + 0.80 + 0.80 + 0.80 + 7.0 + L/10

L = 10.80 m.

Luego de los catálogos de postes seleccionamos poste de: 13 m.





4.6.2 Hipótesis de cálculo:

El cálculo de esfuerzos y dimensionamiento de los postes se realiza considerando que

sobre ellos actúan las siguientes fuerzas:

a) Alineamiento:

- Presión de viento sobre el poste.

- Presión del viento sobre conductores

b) Angulo:

- Presión del viento sobre el poste

- Presión del viento sobre los conductores

- Tiro de conductores debido al ángulo

c) Terminal

- Presión del viento sobre el poste

- Presión del viento sobre los conductores

- Tiro de conductores.

4.6.3 Fórmulas a utilizar en el cálculo de esfuerzos:

a) Fuerza del viento sobre el poste (Fvp):

Fvp = (Dm + Do) x h x Pv

2

b) Punto de aplicación de la carga del viento sobre el poste (Z):

Z = h (Dm +2Do)

3 Dm + Do





c) Diámetro del poste en el punto de empotramiento (Dm):

Dm = D - (D - Do) x ht

h + ht

d) Fuerza del viento sobre el conductor (Fvc):

Fvc = d.Pv.L.Cos (/2)

e) Tracción de los conductores (Tc):

Tc = 2 T Sen (/2)

f) Momento debido a la carga del viento sobre el poste (Mvp):

Mvp = Fvp.Z

g) Momento debido a la carga del viento sobre los conductores (Mvc):

Mvc = Fvc. hi

h) Momento debido a la tracción de los conductores (Mtc):

Mtc = Tc. hi

i) Momento Total (MT):

MT = Mvp + Mvc + Mtc





j) Fuerza en la punta del poste (Fp):

Fp = MT

he

En los postes de C.A.C. la fuerza (Fp) está referida a 0.10 m de la punta.

Donde:

Pv : Presión del viento sobre el conductor (kg/m2)

h : Altura del poste expuesto al viento (m)

hi : Altura del conductor (i) respecto al terreno (m)

ht : Altura del empotramiento del poste (m)

he : Altura equivalente

d : Diámetro del conductor

Do : Diámetro del poste en la punta (m)

D : Diámetro del poste en la base (m)

Dm : Diámetro del poste en punto de empotramiento (m)

L : Longitud del vano (m)

Ø : Angulo de la línea

CARACTERÍSTICAS DE LOS POSTES DE C.A.C.

LONGITUD ht h Do D Dm Z Carga

(m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) Trabajo

13 1.3 11.7 0.18 0.375 0.355 5.21 400

De acuerdo a las fórmulas del acápite 5.3.3 obtenemos

M = 5.21 x Fvp + (9.6+10.8+11.6)x Fvci + (9.6+10.8+11.6) Tci

M = 5.21 x Fvp + (32.0) x Fvci + (32.0) x Tci

M = 385.2 + 1058.4 Cos(/2) + 35530.6 Sen(/2)





4.6.4 Postes de Concreto:

Según el diagrama de fuerzas y tomando las alturas de la Fig. 5.5 (poste de 13m), se obtiene los siguientes resultados: FUERZA EQUIVALENTE EN ARMADOS DE ALINEAMIENTO, SE TIENE;

M = 1443.6, = 0° Fp= M/he = 124.45 FUERZA EQUIVALENTE EN ARMADOS DE ANGULO, SE TIENE;

M = 2965.4, = 5° Fp= M/he = 255.64

M = 4536.27, = 10° Fp= M/he = 391.05

M = 6072.22, = 15° Fp= M/he = 523.46

M = 7597.34, = 20° Fp= M/he = 654.94

M = 10603.53, = 30° Fp= M/he = 914.09

M = 14960.0, = 45° Fp= M/he = 1289.65

M = 19067.1, = 60° Fp= M/he = 1643.71

M = 26257.53, = 90° Fp= M/he = 2263.58





Hasta ángulos de 10° no se requiere retenida y los mayores requiren retenida.

Fcs Fe 0.1 m

0.8m

Fcm

0.8m

Fci

10.80

Fvp 10 m 11.60 m

5.21m

1.3 m

Fig. 5.5

FUERZAS EQUIVALENTES EN ARMADOS TERMINALES (POSTES 13 m)

Mf = (11.6+10.8+10) Tc + (11.6+10.8+10)Fvc + 5.21 x Fvp

Tc = 1110.3 Kg

Fvc = 16.53 Kg

Fvp = 73.94 Kg

Mf = 36443.78 Kg-m

Fp = Mf/he = 3141.7 Kg

Se concluye es necesario que estas estructuras lleven dos retenidas simples.





4.9 CALCULO DE CIMENTACION DE POSTES.

En el cálculo de cimentación se utiliza la siguiente condición de equilibrio:

Momento actuante (Ma) < Momento resistente (Mr)

Fp ( h + t1) < P ( a - 4P ) + Cb(t1)3

2 3b Donde: P : Peso total (Poste + equipo + macizo) (Kg) C : Coef. Definido por la densidad del terreno (kg/m3) h : Altura libre del poste (m)

: Presión admisible del terreno (kg/m2) a : Ancho del macizo (m) b : Largo del macizo (m) t1 : Profundidad enterrada del poste (m) t : Profundidad del macizo (m)

c : Peso específico del concreto (Kg/m3) Fp : Fuerza que admite la punta del poste (Kg)

a) Cimentación de estructuras

C = 2000 kg/m3 Tierra de facil trabajo (muelle), medio h = 11.70 m

= 2.0 x 104 Kg/m2 a = 1.00 m b = 1.00 m t1 = 1.30 m t = 1.40 m δc = 2,200 Kg/m3 Fp = 400 Kg

Luego, reemplazando, se tiene: Volumen del macizo = 1.40 m3 Peso del macizo = 3,080 kg P = 1750 + 40 + 80 + 3080 = 4,950 Kg

Ma = 400*12.90 = 5,160 Kg-m

Mr = 4950 x 1.0 – 4 x 4950 + 2000 x 1.0 x (1.30)3 = 6053.60 Kg-m

2 3x1.0x2.0x104

Mr > Ma





Cimentación de estructuras: 1.0x1.0x1.30m (Concreto)

4.7 CÁLCULO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

a) Puesta a tierra utilizando varillas para media tensión

Considerando electrodos verticales a nivel del suelo se tiene del manual IEEE “Recommended

practice for grounding of industrial and comercial power sistems”, por ser el terreno de fácil

penetración y del tipo TURBA HUMEDA, con una resistividad de 100 -m, la resistencia del

pozo de tierra utilizando varilla de cooperweld de 5/8” (16 mm. diámetro) x 2.4 m. de

longitud, la resistencia teórica correspondiente se considera:

R = -------- (Ln 4L - 1)

2 L d

Donde:

= Resistividad específica del terreno : 100 ohm – metro

L = Longitud de la varrilla de cooperweld : 2,40 mts.

d = diámetro de la varrilla de cooperweld : 0,015875 mt

Ln = Logaritmo neperiano

Reemplazando valores se tiene:

100

R = ------------------ (Ln 4 x 2.4 - 1) = 35.87 Ohm

2x3.1416x2.4 0.0158

Siendo necesario obtener los 25 , de resistencia del pozo de tierra, el terreno de alta

resistividad se reducirá parcialmente realizando el zarandeo del terreno, desechando las

piedras contenidas y luego ejecutando el tratamiento químico del suelo adicionando 48 Kg de

bentonita y 150 Kg de sal industrial, logrando reducir aproximadamente, según experiencias

en 40% de la resistividad del terreno o sea a 60 -m, luego el valor final es:





60

R = ------------------ (Ln 4 x 2.4 - 1) = 21.52 Ohm

2x3.1416x2.4 0.0158

R = 21.52 0hm 25 0hm

Este valor es menor a 25 Ohm y cumple lo recomendado por el CNE para puestas a tierra en

media tensión.

b) Puesta a tierra utilizando varilla para baja tensión

Considerando el mismo tipo de terreno del pozo de tierra que el anterior, procederemos ha

reducir la resistividad del terreno original, para ello procederemos a realizar:

i) Cambio de terreno

El terreno es cambiado en su totalidad, teniendo un radio de buen terreno entre 30 y 50 cm en

todo el contorno de la varilla, así como el fondo; y con el debido cuidado en la compactación

para su adherenecia y elimimación del aire introducido en la tierra en el manipuleo, el

porcentaje de reducción de la resistividad natural del terreno es del 40%.

ii) Tratamiento del suelo

Luego de realizado el cambio del terreno se realiza el tratamiento del suelo con bentonita y sal

mineral, que establece normalmente una reducción de la resistencia inicial según experiencias

en 40%.

Luego con estos dos procedimientos la resistividad inicial disminuye en 80 %, quedando al

final con 20 -m, y cambiando luego el valor final es:

20

R = ------------------ (Ln 4 x 2.4 - 1)

2x3.1416x2.4 0.0158

R = 7.174 0hm 15 0hm

Junio del 2010





CAPITULO 5 5 METRADO Y PRESUPUESTO





CAPITULO 6 6 PLANOS

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