Memoria De Calculos Prado Sevilla 30 Kva - Copia

CÓDIGO OBRA

P93402017040012

NOMBRE DEL PROYECTO

CASETA DE BOMBEO PRADO SEVILLA.

PROMOTOR ALCALDIA MUNICIPAL DE ZONA BANANERA

FECHA: MAYO 2017

PROYECTO: CASETA DE BOMBEO PRADO SEVILLA

MODIFICACIONES RESPECTO A LA EDICIÓN ANTERIOR Modificación.

Edición. V 0.0

Proyecto Específico

V 1.0

Edición V 0.0 V 1.0

(FIRMA) M.P.: AT 205-63629

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina2 de 38

M.P.: AT 205-63629 Versión (Parámetro Versión)31/10/2017

23/05/2017 dd/mm/aaaa

Siglas de Responsables y Fechas de las Ediciones. Objeto e Ed. Elaborado por: FechaElb. Revisó: Proyecto Específico JETZBEL ORTIZ 23/05/2017 Correcciones

Elaborado Por: JETZBEL ORTIZ ALVIS

fecha

FechaRev.

Revisado Por: Parámetro N. Apellido-ELECTRICARIBE

(FIRMA) M.P.: AT XXX-0000

PROYECTO: CASETA DE BOMBEO PRADO SEVILLA

INDICE

1.

Memoria 1.1. Memoria descriptiva 1.1.1. Preámbulo 1.1.2. Peticionario y Objeto 1.1.3. Emplazamiento 1.1.4. Descripción de la instalación 1.1.4.1. Circuito (s) Origen de MT 1.1.4.2. Instalación de MT 1.1.4.3. Instalación de BT 1.1.4.4. Instalación CT 1.1.4.5. Equipos de medida 1.2. Cálculos justificativos 1.2.1. Cálculos Eléctricos: Regulación y Capacidad 1.2.1.1. Análisis y cuadros de cargas iniciales y futuras, incluyendo análisis de factor de potencia y armónicos. 1.2.1.2. Análisis del nivel tensión requerido. 1.2.1.3. Cálculos de regulación MT y BT. 1.2.1.4. Cálculo de transformadores incluyendo los efectos de los armónicos y factor de potencia en la carga 1.2.1.5. Cálculo económico de conductores, teniendo en cuenta todos los factores de pérdidas, las cargas resultantes y los costos de la energía. 1.2.1.6. Cálculos de canalizaciones (tubo, ductos, canaletas y electroductos) y volumen de encerramientos (cajas, tableros, conduletas, etc.). 1.2.1.7. Cálculos de pérdidas de energía, teniendo en cuenta los efectos de armónicos y factor de potencia. 1.2.2. Cálculos Eléctricos: Cortocircuito, Protecciones y PT 1.2.2.1. Análisis de cortocircuito y falla a tierra. 1.2.2.2. Cálculo y coordinación de protecciones contra sobrecorrientes. En baja tensión se permite la coordinación con las características de limitación de corriente de los dispositivos según IEC 60947-2 Anexo A. 1.2.2.3. Verificación de los conductores, teniendo en cuenta el tiempo de disparo de los interruptores, la corriente de cortocircuito de la red y la capacidad de corriente del conductor de acuerdo con la norma IEC 60909, IEEE 242, capítulo 9 o equivalente 1.2.2.4. Calculo de puesta a tierra y estudio de resistividad. 1.2.3. Cálculos Eléctricos: Aislamiento, y protección contra Rayos, Riesgo eléctrico. 1.2.3.1. Análisis de coordinación de aislamiento eléctrico. 1.2.3.2. Análisis de nivel de riesgo por rayos y medidas de protección contra rayos. 1.2.3.3. Análisis de riesgos de origen eléctrico y medidas para mitigarlos. 1.2.3.4. Cálculo de campos electromagnéticos para asegurar que en espacios destinados a actividades rutinarias de las personas, no se superen los límites de exposición definidos en la Tabla 14.1 del RETIE. 1.2.3.5. Clasificación de áreas. 1.2.4. Cálculos mecánicos 1.2.4.1. Datos de la Red 1.2.4.2. Cálculos mecánicos De Conductores 1.2.4.3. Cálculos mecánicos De Postes Autosoportados. 1.2.4.4. Cálculos mecánicos De Postes Con Retenida. 1.2.4.5. Calculo mecánico de cimentaciones y estudio de suelos

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina3 de 38

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1.3. Documentación para ejecución (Para redes Aéreas) 1.3.1. Red MT 1.3.1.1. Vanos ideales de regulación 1.3.1.2. Tablas de regulación MT 1.3.1.3. Tablas de cimentaciones postes MT 1.3.1.4. Tabla de PAT 1.3.1.5. Tabla de fusibles 1.3.2. Red BT 1.3.2.1. Tablas de cimentaciones postes BT 1.3.3. Centros de Transformación 1.3.3.1. Tabla de fusibles 1.3.3.2. Tabla de PAT x CT 1.3.4. Poste a Poste materiales a Montar 1.3.5. Poste a Poste materiales a desmontar

1.4. Tramitaciones 1.4.1. Relación de bienes y derechos afectados 1.4.2. Tabla de cruzamientos, paralelismos y paso por zonas 2.

Planos 2.1. Plano planta de situación y emplazamiento. 2.2. Planos De Detalle para validar distancias de seguridad. 2.3. Diagramas Unifilares.

3.

Anexos 3.1. Copia de Cédula de Ciudadanía. 3.2. Copia de Tarjeta Profesional. 3.3. Para proyectos específicos de redes abiertas o subterráneas se debe presentar el documento de aprobación del diseño del alumbrado público por parte del Municipio y /o Concesión.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina4 de 38

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1.

Memoria

1.1. Memoria descriptiva 1.1.1. Preámbulo El presente proyecto se E.S.P. Según aplique:     

ajusta a lo solicitado por el RETIE y a lo especificado en los proyectos tipos de ELECTRICARIBE S.A Líneas aéreas de media tensión desnuda. Líneas aéreas de baja tensión. Centro de transformación tipo poste. Líneas aéreas de media tensión forradas. Líneas Subterráneas de Media y Baja Tensión.

El proyecto consiste en la instalación de un transformador nuevo de 30 KVA Trifásico 13200V/ 440-254V en poste nuevo de 12x1050 en concreto, montaje de 80 ml de Red Aérea trifásica Aluminio ACSR 1/0 13200 voltios proyectada desde el punto de 1.1.2. Peticionario y Objeto NOTA: EL DILIGENCIMIENTO DE LA SIGUIENTE INFORMACIÓN ES DE CARÁCTER OBLIGATORIO Cliente/Dueño del proyecto: ALCALDIA MUNICIPAL DE ZONA BANANERA. CELULAR: Diseñador: JETZBEL ORTIZ ALVIS CC 79.794.320 EMAIL: [email protected] CELULAR: 3015557597. El objeto del presente documento es la obtención de las autorizaciones administrativas de la conexión del proyecto eléctrico a la red operada por ELECTRICARIBE S.A E.S.P.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina5 de 38

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1.1.3. Emplazamiento En la siguiente tabla se incluye la localización geográfica del proyecto y su categorización según Proyectos Tipo.

Departamento(s) Municipio(s) Localidad(es) Zona Área Contaminación

Magdalena Zona bananeraCalle principal- Cra 3 # 2-99 Zona A Área Urbana Alta contaminación.

1.1.4. Descripción de la instalación 1.1.4.1. Circuito(s) Origen de MT: (Guacamayal 4)

1.1.4.2. Instalación de MT: DESCRIPCIÓN

CARACTERÍSTICA

Tensión nominal de diseño (kV)

(13.2)

Potencia máxima de transporte (MVA)

(0,030)

Conductor(es) N° Circuitos

(calibre 1/0) (1)

Origen

(EPE000)

Final

(EPP001)

Longitud Red Aérea (km) Longitud Red Subterránea (km)

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina6 de 38

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(0.080) (O)

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1.1.4.3. Instalación de BT: DESCRIPCIÓN

CARACTERÍSTICA

Tensión nominal de diseño (V)

(440/254)

Conductores

(3)

Configuración de la línea de B.T

(Uso exclusivo)

Número de clientes/Tipo

(1)

Longitud Red Aérea (km)

(0.0)

Longitud RedSubterránea (km)

(0.020)

1.1.4.4. Instalación CT: DESCRIPCION Potencia Aislante Tensiones Tipo de transformador Grupo de conexión Temperatura de aceite Temperatura de devanados Bil Uz

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina7 de 38

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UNIDADES kVA

VALOR 30

Vp Vs

13200 440/254 (tipo poste o convencional) Dyn5

°C °C kV %

95

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1.1.4.5 Equipos de medida (Tener presente RES CREG 038 de 2014): DESCRIPCIÓN

UNIDADES

VALOR

Medidor Tipo de Medida

Directa en poste

Tensión de servicio

KV

0,440/0,254

Corriente de servicio

A

100

Clase de precisión

0,5

Transformadores de Medida Relación de transformación (TC´s)

A

0

Relación de transformación (TP´s)

V

NA

Tipo Clase de precisión

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina8 de 38

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NA

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1.2. Cálculos justificativos 1.2.1. Cálculos Eléctricos: Regulación y Capacidad. Análisis y cuadros de cargas iniciales y futuras, incluyendo análisis de factor de potencia y armónicos. TABLERO GENERAL TG 30 KVA Vol taje de s umi ni s tro Ba rra je ALAMBRADO AWG DUCTO 3*4

1 1/2"

440/254 200

SALIDAS DESCRIPCION

No

A

CARGA VA B

C

BOMBA 20 HP

1

5000,0

5000,0

5000,0

SUBTOTAL 1 SUBTOTAL 2 SUBTOTAL 1+2 Ca rga total

5000,0 300,0 5300

5000,0 800,0 5800 17700

BREAKER POLOS AMP 3

80

CTO 1 3 5 7 9 11

5000,0 1600,0 6600

BARRAJE A B

CTO C

BREAKER POLOS AMP 3 20

2 4 6 8 10 12 SUBTOTAL 2

A 300,0

CARGA VA B

C

800,0 1600,0

No 3 4 4

SALIDAS DESCRIPCION l uces i nterna s toma s Luces externa s

ALAMBRADO AWG DUCTO 3*12 3/4"

ANALISIS DE ARMONICOS La proliferación de dispositivos de electrónica de potencia ha influido notablemente en el aumento del nivel de armónicos en las redes eléctricas. Este aumento de la contaminación eléctrica o distorsión de las formas de onda de tensión y corriente debido a los armónicos de frecuencia diferentes a la fundamental, se debe al desarrollo y perfeccionamiento de los semiconductores de potencia que ha motivado la utilización de aparatos como conversores estáticos, dada su eficiencia y fiabilidad en el control de la energía eléctrica. Así como de hornos de arco, debido a sus características especiales para la fundición de metales y otros dispositivos de electrónica de potencia que tienen un comportamiento no lineal. Los niveles de perturbación armónica de estas fuentes se pueden clasificar en dos categorías, la primera en un rango de frecuencias armónicas menores que la fundamental (60 Hz) y las mayores a (60 Hz). SEÑALES DE FRECUENCIA MENORES DE 60 HZ. Si algún equipo produce este tipo de señales también conocidos como subarmonicos, estas podrían ocasionar parpadeos luminosos perceptibles que son molestos para el ojo humano (ejemplo el flicker que está en un rango de 0,1-25 Hz). SEÑALES DE FRECUENCIA MAYORES DE 60 HZ. (ARMÓNICOS) El origen de las señales perturbadoras en los sistemas de distribución industrial que producen un aumento en la distorsión de voltaje y corriente del sistema se debe a los siguientes factores: 

El aumento en la utilización de equipos de electrónica de potencia, los cuales tienen características de voltaje y corriente no lineales, comportándose como verdaderas fuentes que inyectan corrientes armónicas al sistema. Entre estos aparatos se encuentran los rectificadores, los inversores, convertidores de frecuencia, compensadores estáticos de reactivos y cicloconversores



El incremento en la aplicación de los bancos de condensadores, ya sea para corregir factor de potencia o regulación de voltaje, los cuales pueden estar cerca de fuentes generadoras de armónicos propiciando una condición de resonancia, la cual puede amplificar la condición de armónicos existentes.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina9 de 38

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

Los contaminantes de pequeña potencia a diferencia de los aparatos descritos anteriormente toman gran importancia cuando hay un gran número de unidades individuales funcionando, entre estos dispositivos tenemos los computadores, impresoras, cargadores de batería, televisores etc.

De acuerdo a lo anteriormente expuesto y que la instalación es de uso servicio público NO REQUIERE un estudio adicional para análisis de armónicos.

1.2.1.1. Análisis del nivel tensión requerido. Para la conexión en media tensión se establece el voltaje indicado en la factibilidad en el punto de conexión el cual es 13.2 KV. Para baja tensión se requiere una tensión nominal de 440V para funcionamiento de Bomba de impulsión de agua potable y mediante un transformador seco Baja-baja se tendrá el voltaje 120V para tomas y luces. 1.2.1.2. Cálculos de regulación MT y BT. RED DE MT-REGULACION Y PERDIDAS L(km)

# de hilos

Calibre ACSR

P(KW)

M(PxL)

ΔU%

ΔU% Total

ΔP%

ΔP% Total

Pmax por I (MW)

EPE000-EPP001

0,080

3

1/0

27

2,16

0,00121

0,00121

0,00098

0,00098

2,69

TOTAL

0,080

Tramo

Constante de regulacion Kv : Constante Perdida de potencia Kp: factor de potencia:0,9 Armado Horizontal trifasica

27

0,0012

0,0010

0,0005619 0,0004544

El tramo de media tensión por 80 metros cumple la regulación.

REGULACION EN BAJA TENSION.

El transformador de 30 KVA alimentara la caseta de bombeo del acueducto de gran via en un tramo subterraneo de 20 metros en calibre 6

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina10 de 38

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Caída de tensión sistemas Trifasico (Conductor de Cobre) Carga: Longitud del circuito: Tensión del sistema FP:

30000 VA 20 m 440 V 0,85

Calibre del Cable:

30 kVA

k

6

Material de la tubería: R: X:

1

(r  cos   x  sen ) 10  kV 2

Cond. por fase k =0,0007

1,61 OHM/kM 0,167 OHM/kM

V (%)  (kVA  m)  k

∆V(%) = 0,45

Caída de tensión: Voltaje Final:

438,01 V

La caida de tension es menor al 5% como lo establece la norma para acometidas.

1.2.1.3. Cálculo de transformadores incluyendo los efectos de los armónicos y factor de potencia en la carga

Cargas del Transformador N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Descripción Bomba 1 luces y tomas

Carga 15000 2700

Unidad FP W 0,85 W 0,95

VA VA HP HP HP HP

Ef. 85 100

0,707 90

VA 17647,05882 2842,105263 0 0 0 0 0 0 0 0 Sub Total

Voltaje del sistema 440 V

S  P Q 2

2

Total

W VAR 15000 9296,165076 2700 887,447084 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17700,00

10183,61

20420,47 VA

Nota: todas las cargas se consideran trifásicas para fines del calculo, a menos que se exprese directamente en VA

Capacidad del Transformador

30 kVA

68,07% Uso 31,93% Reserva 9,57 kVA Reserva

De acuerdo a los cuadros de carga y la demanda requerida se instalará un transformador de 30 KVA con relación de voltaje 13200/440-254V.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina11 de 38

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Datos Eléctricos Potencia: Tipo de alimentación: Impedancia base: Frecuencia: Relación de Trans.:

30 kVA Trifasico 5808,00 mΩ 60 Hz 30:1

Primario

Clase del transformador : Transformadores Monofásicos de Distribución Tipo Intemperie/Poste Enfriamiento: (IEEE C57.93) TIPO OA Sumergido en aceite, con enfriamiento natural.

Secundario Tipo de conexión: Delta Hilos: 3 Voltaje de línea: 13,2 kV L-L Voltaje de fase: 13,2 kV Corriente de línea: 1,31 A Corriente de Fase: 0,76 A Conexión del neutro: No tiene

Tipo de conexión: Hilos: Voltaje de línea: Voltaje(s) de fase:

Estrella 3 0,44 kV L-L 0,25403412 kV 0 kV L-N Corriente de línea: 39,36 A Corriente de Fase: 39,36 A Conexión del neutro: solidamente a tierra

(440 V) (0 V)

Alimentadores Primario Factor mult. de corriente 125 % Corriente de diseño: 1,64 A Material: COBRE Voltaje de Operación Cable: 5001-35000 V Tabla aplicada: Tabla 310.73 CEN 2004 Calibre 2 AWG / MCM Temp. Op. 90°C 0 Fact. Temp 36-40 °C Corriente nominal cable 150 A Conductores por fase 1 Cap. Total por fase 150 A % carga en el cable 1,09% % Reserva 98,91% Calibre del neutro: 4 AWG / MCM Conductores por neutro: 1

Secundario Factor mult. de corriente 125 % Corriente de diseño: 49,21 A Material: COBRE Voltaje de Operación Cable: 0 - 2000 V Tabla aplicada: Tabla 310.16 CEN 2004 Calibre 6 AWG / MCM Temp. Op. 90°C Fact. Temp 36-40 °C Corriente nominal cable 68,25 A Conductores por fase 1 Cap. Total por fase 68,25 A % carga en el cable 72,10% % Reserva 27,90% Calibre del neutro: 6 AWG / MCM 0 Conductores del neutro: 1 0

CALCULO DE BANCO DE CONDENSADORES PARA CORREGIR EL FACTO DE POTENCIA.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina12 de 38

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Fp= 0.85 = Ø1=31.79° P= (20hpx746W)/0,92 P=16,21 KW Se necesita incrementar el FP1=0,85 a FP2= 0,95 Fp= 0.95 = Ø1=18.19° Utilizando la siguiente expresión matemática Qc= P(TangØ1- TangØ2) Qc=potencia de los capacitores Qc= 16,21 ( tang 31.79°-tang18.19°) Qc=4,72 KVAR Se elige un banco de condensadores de capacidad de 5 KVAR.

1.2.1.4. Cálculo económico de conductores, teniendo en cuenta todos los factores de pérdidas, las cargas resultantes y los costos de la energía. Se considera para baja tensión el criterio de selección del conductor por cumplimiento en capacidad de carga y regulación SEGÚN la NTC-2050 Tabla 310-16

1.2.1.5. Cálculos de canalizaciones (tubo, ductos, canaletas y electroductos) y volumen de encerramientos (cajas, tableros, conduletas, etc.). Se calculará la dimensión del ducto para la acometida subterránea de baja tensión del proyecto.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina13 de 38

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Ocupacion de ductos Cable Monopolar Cantidad

Diametro* mm

1

4

8,47

56,35

225,38

2

0

4,60

16,62

0,00

3

0

4,60

16,62

0,00

4

0

4,60

16,62

0,00

5

0

4,60

16,62

0,00

N°

Calibre

Aislante

Area por cable Total Grupo mm2 mm2

Area Total

225,38

mm2

Tipo de Ducto:

Diametro: Pulgadas Diametro** Area Total

Diámetro mínimo recomendado 1 1/4 "

Max. Ocupacion

40,00%

Ocupación

40,4 mm 1281,90 mm2

17,58%

Se instalará una tubería de 1 1/2” de diámetro para la canalización subterránea de la acometida.

1.2.1.6. Cálculos de pérdidas de energía, teniendo en cuenta los efectos de armónicos y factor de potencia. Las pérdidas en el tramo subterráneo en # 6 cobre están dadas por la ecuación:

Pperdidas=(1,73x0,020x(39,36x39,36)x1,61x0,001 Pperdidas=0.086kW Eperdidas/mes= 0,086x12x30 Eperdidas/mes=30.9 kW

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina14 de 38

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1.2.2. Cálculos Eléctricos: Cortocircuito, Protecciones y PT. 1.2.2.1. Análisis de cortocircuito y falla a tierra. Vamos a realizar el cálculo de cortocircuito mediante la utilización del software de coordinación de protecciones de la empresa LG.

Tal como podemos ver en el diagrama unifilar la corriente de cortocircuito en el lado secundario del transformador es de 0,64 KA.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina15 de 38

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1.2.2.2. Cálculo y coordinación de protecciones contra sobrecorrientes. En baja tensión se permite la coordinación con las características de limitación de corriente de los dispositivos según IEC 60947-2 Anexo A.

Protecciones en Media Tensión:

Según la Normativa Vigente Gas Natural Fenosa, para el fusible Media tensión se utilizará fusible TIPO D de 2A

Protecciones en media y baja tensión. Para baja tensión se utilizará un totalizador según lo establecido en la Norma NTC-2050, con capacidad interruptora de 50 Amperios Regulable. Realizaremos los Cálculos de Coordinación de Protecciones Secundarias, en el transformador se instalará un totalizador de 3x50 amp y en la caseta dos protecciones parciales para la bomba y carga general de 3x30 amp. La curva de acuerdo al diagrama unifilar de cortocircuito es la siguiente:

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina16 de 38

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Como podemos observar la curva del interruptor principal de 3x50 amp CB1 no se superpone en ningún momento con la curva del interruptor CB2 de 3x30 amp dispositivo este último que está más cercano a la falla, por lo cual se garantiza la selectividad.

1.2.2.3. Verificación de los conductores, teniendo en cuenta el tiempo de disparo de los interruptores, la corriente de cortocircuito de la red y la capacidad de corriente del conductor de acuerdo con la norma IEC 60909, IEEE 242, capítulo 9 o equivalente Los conductores se verifican teniendo en cuenta lo establecido en la IEEE 242 para lo cual se realizará el cálculo de la corriente de cortocircuito admisible por el conductor para tiempos de duración de cortocircuito de 0,1 segundo a 2 segundos y se verifica que no se supere la corriente de cortocircuito de la red en el punto de falla. En la siguiente grafica se muestran las corrientes admisibles máxima de los conductores en kA.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina17 de 38

M.P.: AT 205-63629 Versión (Parámetro Versión)31/10/2017

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Como podemos observar en la gráfica el cable No 6 de cobre en 0.04S para la apertura de protecciones soporta una corriente aproximada de 10000 amperios que comparada con la corriente de cortocircuito máxima calculada en el punto de 0,64 KA cumple suficientemente en este ítem.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina18 de 38

M.P.: AT 205-63629 Versión (Parámetro Versión)31/10/2017

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1.2.2.4. Cálculo de puesta a tierra y estudio de resistividad.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina19 de 38

M.P.: AT 205-63629 Versión (Parámetro Versión)31/10/2017

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FOTOS MEDICION DE TIERRAS Evidencia fotográfica de las medidas

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina20 de 38

M.P.: AT 205-63629 Versión (Parámetro Versión)31/10/2017

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DATOS SUMINISTRADOS POR LA FACTIBILIDAD.

Cálculos de Puesta a Tierra (según IEEE std 80-2000) ρ= 26.4 (Ω-m) Resistividad del terreno ρs= 10000 (Ω-m) (resistividad superficial concreto) Ta= 35ªC Varilla de puesta a tierra L=2.4 mts d=5/8” Área conductor cobre No 2=33.63 mm2 Tiempo despeje de falla: 0.15 seg. Espesor capa superficial Hs=0,3 m Se construirá una malla a tierra de 5mx5m la cual se conectará equipotencialmente con la tierra del transformador por lo cual procederemos a realizar dicho calculo.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina21 de 38

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CALCULO DE MALLA DE PUESTA A TIERRA IEEE - 80 Datos del Suelo  s hs

26,4

Ohm/m

(resistividad del suelo)

10000

Ohm/m

(resistividad superficial)

m

(Profundidad de la capa superficial)

0,3

Geometría de la malla

Ver Diagram a

Largo (X):

5

m

Cantidad de varillas:

Ancho (Y):

5

m

Largo:

2,4

m

LR:

9,6

m

Lm :

48,86

m

Lt:

39,60

m

Área:

25

m2

Espacio Vertical (Ey)

2,5

m

Espacio Horizontal (Ex)

2,5

m

Conductores verticales:

3

D

Conductores Horizontales:

3

Lc:

30

m (Longitud total de la malla)

h:

0,40

m (Profundidad de la malla)

4

Parámetros eléctricos Ts:

0,1

3I0:

1337,64

s (Tiempo de duración de la falla)

Calcular

A (3XI0 Corriente de falla)

Conductor de la malla Tipo: Conductividad: Factor αr:

97 % respecto al cobre puro 0,00381 @20ºC [1/ºC]

K0 a 0ºC:

242

Tm:

1084 [ºC] (Temperatura de fusion)

ρr a 20ºC:

IEEE 80-2000 Sec 11.3 Tabla 1 Con temperatura de referencia 20ºC

1,78 [μΩ·cm]

TCAP:

3,42 [J/cm3·ºC] Capacidad termica

Tipo de Union: Temp Max de la Union: Ta:

450 ºC 40

ºC (temperatura ambiente)

Akcmil:

2,99 kcmil

Area minima:

1,51 mm2

Diámetro mínimo:

0,0014 mm

Conductor de diseño: área: diámetro:

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina22 de 38

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67,42 mm2 0,0093 mm

Características mínimas del conductor de tierra

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Factores de paso y toque K:

-0,99 (factor de reflexión)

Cs:

0,87 (factor de reducción)

Peso de la persona:

Es: Et:

kg 26409,91 V (Voltaje de paso Max, para el peso indicado) 6974,84 V (Voltaje de toque Max)

Resistencia de la malla 2,72 Ω (Resistencia de la malla)

Rg:

Corriente de Malla 1,35 kA

IG:

Calcular

Incremento de potencial GPR:

3679,61 V (Incremento de potencial en la malla)

Voltaje de malla Em:

575,95 V (Voltaje de la malla en falla)

Voltaje de paso Es:

738,21 V

El Diseño cumple con la norma 1.2.3. Cálculos Eléctricos: Aislamiento, y protección contra Rayos, Riesgo eléctrico. 1.2.3.1. Análisis de coordinación de aislamiento eléctrico. Para este proyecto específico se tienen tensiones de 13200V (las especificaciones de la norma gas Fenosa líneas aéreas de alta contaminación AAAC) y baja tensión 440V/254V la selección del aislamiento está determinada por dichos niveles de tensión. En el caso de media tensión la coordinación del aislamiento está determinada por el operador de red de acuerdo a la norma IEC 60815, por lo cual se establece que para un nivel de tensión de 13,2 kV y para un nivel de alta contaminación se debe seleccionar una distancia de fuga no inferior a 4092 mm. En el caso de baja tensión y según IEC 60664 “ insulation coordination for equipment withinlow-voltage systems” se tienen: Distancia de separación requerida 0,5 mm Distancia de fuga requerida 0,56 mm. Por lo anterior y para baja tensión el análisis de coordinación de aislamiento solo se simplifica a la selección del tipo de aislamiento del conductor y elementos de la red con base en las características eléctricas de la red y las condiciones de su instalación. DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina23 de 38

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Las características eléctricas de operación nominal de la red son: Tensión de operación= 13200V/ 440-254V Frecuencia= 60 Hz Tipo de carga comercial. Características de instalación de la red son: Aérea (expuesta al sol) Temperatura ambiente 35°C Lugar seco y mojado. De acuerdo a los requisitos mencionados anteriormente se deberá seleccionar un conductor y elementos de la red para una tensión de operación hasta 600V y el conductor con aislamiento tipo XLP para la acometida principal y THHW para los alimentadores que según la tabla 310-16 de la NTC se aplique para lugares secos y mojados.

1.2.3.2. Análisis de nivel de riesgo por rayos y medidas de protección contra rayos.

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La caseta donde se va ubicar la bomba no requiere de un sistema de apantallamiento contra descargas atmosféricas.

1.2.3.3. Análisis de riesgos de origen eléctrico y medidas para mitigarlos. Matriz de riesgo eléctrico.

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Luego de aplicar la matriz de análisis de riesgo eléctrico de RETIE se pudo determinar que el nivel de riesgo en la Construcción es Bajo, estando presente los siguientes riesgos:

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Adicionalmente se cuenta como regla básica dentro de la compañía la prohibición de realizar trabajos en línea energizada, esta actividad solo se realizará si así se requiere con los equipos idóneos Canasta, Grúas y personal Homologadas por el operador de red (Electricaribe) y con solicitud de descargo.

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1.2.3.4 Cálculo de campos electromagnéticos para asegurar que, en espacios destinados a actividades rutinarias de las personas, no se superen los límites de exposición definidos en la Tabla 14.1 del RETIE. NO APLICA No se requiere este análisis ya que no existen cerca al proyecto líneas de transmisión con voltajes superiores a 57 kV ni tampoco subestaciones eléctricas que operen a este nivel.

1.2.3.5 Clasificación de áreas. NO APLICA Clasificación de lugares: Los lugares se deben clasificar dependiendo de las propiedades de los vapores, líquidos o gases inflamables y los polvos o fibras combustibles que puedan a ver en ellos y por la posibilidad que se produzcan concentraciones o cantidades inflamables o combustibles. La clasificación de áreas debe hacerse según la metodología IEC (zonas) o por la NFPA (clases, divisiones). El proyecto no requiere clasificación de aéreas porque es de carácter residencial.

1.2.3.6 Justificación técnica de desviación de la NTC 2050 cuando sea permitido, siempre y cuando no comprometa la seguridad de las personas o de la instalación. NO APLICA . 1.2.3.7 Los demás estudios que el tipo de instalación requiera para su correcta y segura operación, tales como condiciones sísmicas, acústicas, mecánicas o térmicas. NO APLICA El proyecto no necesitará de realizar ningún estudio adicional ya que simplemente se instalará una subestación tipo poste.

1.2.4

Cálculos mecánicos

Todos los cálculos eléctricos y chequeos mecánicos de los apoyos, relativos al centro de transformación tipo poste objeto del presente proyecto, han sido realizados de acuerdo con lo especificado en los anexos correspondientes del Proyecto Tipo de Líneas Eléctricas Aéreas MT sin Neutro, habiéndose utilizado las tablas y gráficos que se incluyen en los anexos del Proyecto Tipo Centros de Transformación Tipo Poste. 1.2.4.1 Datos de la red.

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CARACTERISTICA DE LOS POSTES MT Angulo de Numero Tipo de Vano Vano Descripcion del Poste deflexion Armado Alineada Conjunto a 90° de Poste Poste Anterior posterior de la linea EPE000 AC PH-12/1050 dAN 0° Horizontal 70 80 EPP001 FL PH-12/1050 dAN 0° Horizontal 80 0

1.2.4.2 Calculo mecánico de conductores.

VANOS IDEALES DEL CONDUCTOR MT Conductor: ACSR 1/0

tense normal Tension en el conductor (daN)

Canton 1 1.2.4.3

Poste Inicial Poste Final EPE000

EPP001

Vano de Longitud Total Regulacion del canton 80 80,0

Tablas de regulación

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Viento Maximo

Viento Reducido

331,6

213,5

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TABLAS DE REGULACIÓN DEL CONDUCTOR Conductor: ACSR 1/0 Canton No: 1 Vano de Regulacion:

Vano: Longitud (m): Poste Inicial: Poste Final: Desnivel Temperatura (°C) 15°C 20°C 25°C 30°C 35°C 40°C 45°C 50°C

1.2.4.4

80 EPE000 EPP001 Tense (daN) 249,50 224,30 202,80 184,70 169,50 156,80 146,10 136,90

80

1 80

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) f(m) 0,68 0,76 0,84 0,92 1,00 1,08 1,16 1,24

Calculo Mecánico de Postes Autosoportados.

La estructura del punto de conexión EPE000 tiene varios esfuerzos existentes por lo cual se calcularán los esfuerzos de los apoyos adyacentes más la nueva carga mecánica.

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CALCULO MECANICO COMBINADO DE POSTES Validacion poste autosoportado a flexion

Calculo de Esfuerzos sobre el poste Angulo de Numero de Tipo de deflexion Poste Poste de la linea

a1 Vano a2 Vano Anterior posterior Fuerza total Carga de (m) (m) FTVPA (daN) FTVC (daN) FTEE (daN) FLTC (daN) FLMC (daN) MT (daN) resultante rotura del (daN) poste (daN)

Armado

EPE001 EPE000 EPP001

AL AC FL

180° 0° 0°

HORIZONTAL HORIZONTAL HORIZONTAL

70 70 80

70 80 0

69,84 81,22 143,71

81,11 86,91 46,35

EPE002 EPE000 EPE003

FL AG FL

0° 30° 0°

HORIZONTAL HORIZONTAL HORIZONTAL

0 40 40

40 40 0

143,71 81,22 143,71

22,34 462,13 22,34

26,24

38,7 974,9

26,24

798,798

198,576

26,24

798,798

198,576

493,91

239,12 239,12

Resultante vectorial EPE000

CS

150,95 172,53 998,61

735 1030 1030

4,87 5,97 1,03

821,62 543,35 821,62

1030 1030 1030

1,25 1,90 1,25

570,08

1030

1,81

En la hipótesis anormal solo se tendrá en cuenta EPE000 en su estado más desfavorable en anclaje 0°. CALCULO MECANICO COMBINADO DE POSTES Validacion poste ANC/FL (Anormal) Momento torsor MT CS ultimo del poste 0 0 0,0 239,12 891 3,7 239,12 891 3,7

Calculo de Esfuerzos sobre el poste Angulo de Numero de Tipo de deflexion Poste Poste de la linea EPE001 EPE000 EPP001

AL AC FL

180° 0° 0°

a1 Vano a2 Vano Anterior posterior (m) (m) FTVPA (daN) FTVC (daN) FTEE (daN) FLTC (daN) FLMC (daN) MT (daN)

Armado

HORIZONTAL HORIZONTAL HORIZONTAL

70 70 80

70 80 0

69,84 81,22 143,71

81,11 86,91 46,35

26,24

38,7 974,9

493,91

239,12 239,12

1.2.4.5 Calculo mecánico de retenidas. CALCULO MECANICO COMBINADO DE RETENIDAS MT Validacion poste a compresion

Retenidas Numero de Poste

EPE000 EPP001

Angulo de Tipo de deflexion de Poste la linea

FL FL

0° 0°

Armado

horizontal horizontal

Vano Anterior (m)

Fuerza Fuerza horizontal residual FH (daN) Fres (daN)

80 80

994,8 994,8

1.2.4.6 Calculo de cimentaciones.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina37 de 38

M.P.: AT 205-63629 Versión (Parámetro Versión)31/10/2017

204,7 204,7

Fuerza Peso de Vertical conductores por ,herrajes retenida (daN) Fver (daN)

1380 1380

13 13

Fuerza total Vertical resultante (daN)

1393 1393

Validacion del Cable de Retenida

Capacidad vertical del poste (daN) Tabla 45

6102 6102

Traccion Total cable retenida (daN) total

2462 2462

Carga rotura cable de retenida (daN)

6840 6840

Validacion del Poste por Fuerza Residual Fuerza Total Carga Rotura Horizontal del Poste Resultante (daN) (daN)

239,18 278,20

1030 1030

CS

4,3 3,7

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1.2.5

Centros de Transformación.

1.2.5.1 Tabla de fusibles

Apoyo

Elemento a proteger

Tipo de fusible

EPP001

CT 01

DUAL

Capacidad 2

AMPERIOS.

1.2.5.2 Tabla de PAT x CT

2.

No. Apoyo

Tipo de PAT

EPP001

SPT con 1 varilla

Dimensiones

Material y calibre del conductor de tierra Cu 2 AWG

Planos 2.1. Plano planta, de situación y emplazamiento. 2.2. Planos de Detalle para validar distancias de seguridad. 2.3. Diagramas Unifilares.

3. Anexos 3.1. Copia Cédula de Ciudadanía. 3.2. Copia de Tarjeta Profesional. 3.3. Para proyectos específicos de redes abiertas o subterráneas se debe presentar el documento de aprobación del diseño del alumbrado público por parte del Municipio y /o Concesión.

DISEÑADOR:JETZBEL ORTIZ ALVIS-FIRMAPagina38 de 38

M.P.: AT 205-63629 Versión (Parámetro Versión)31/10/2017