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Memorias Proyecto Torre Tigo Por Megavatios Sas
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Señores:
ELECTRICARIBE S.A.E.S.P.
Ciudad.
Estimados Ingenieros:
Mediante la presente nos permitimos adjuntar Dos (02) copias de planos y memorias del
Proyecto Subestación en Poste de 25 KVA TORRE TIGO Expediente:
P94312016020008
Cordialmente.
CÓDIGO OBRA
P94312016020008
FIRMA PROYECTISTA
MEGAVATIOS S.A.S.
Ing. LUIS ALFREDO MARTINEZ BARACHI.
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FECHA MAYO DE 2016
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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
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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.
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.
1. Memoria
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1.1. Memoria descriptiva
1.1.1. Preámbulo
El presente proyecto se ajusta a lo solicitado por el RETIE y a lo especificado en los proyectos tipos
de ELECTRICARIBE S.A E.S.P. Según aplique:
TORRE TIGO
NIT:
DIRECCIÓN: CRRT PLAZA BONITA N°KM2-35, - PLANETA RICA - CORDOBA
CEL: No aporta
Mail: No aporta
1.1.3. Emplazamiento
Departamento(s) CORDOBA
Municipio(s) PLANETARICA
Localidad(es) CRRT PLAZA BONITA N°KM2-35
Zona Km 2
Área RURAL
Contaminación NORMAL
DESCRIPCIÓN CARACTERÍSTICA
13,2
Tensión nominal de diseño (kV)
0,4
Potencia máxima de transporte (MVA)
Conductor(es) 1/0 ASCR
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N° Circuitos 1
PUNTO DE CONEXIÓN EN LINEA
Origen EXISTENTE
S.E TIPO POSTE
Final
Longitud Red Aérea (km) 0,080
Longitud Red Subterránea (km) 0,000
Instalación de BT:
DESCRIPCIÓN CARACTERÍSTICA
Tensión nominal de diseño (V) 208
Conductores 3
1.1.4.2.Instalación CT:
Tipo EXTERIOR
1.2.1.1. Análisis y cuadros de cargas iniciales y futuras, incluyendo análisis de factor de potencia y
armónicos.
Para nuestro caso tenemos que las cargas son de iluminación de pequeña potencia, y tomas de pequeña potencia para
alimentar equipos varios.
Estas cargas no aportan armónicos
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1.2.1.2. Análisis del nivel tensión requerido.
Se maneja dos niveles de tensión, de media tensión que oscila entre 13.200 v a 13.800 vol y de baja tensión 240 v
entre fase y 120 entre fase y neutro. Es decir el transformador a implementar para su compra debe ser con nivel de
tensión 13.200/240-120 vol trifásico realizando balanceo entre fase en el circuito de baja tensión. Es muy importante
que el operador de red garantice el nivel de tensión de media tensión requerido
Por ser zona del área tropical se utilizará ACSR. La potencia que se instalará será de 25 KVA.
In = S / (V)
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In = 25000 / (13.2)= 1.8 A
Es la máxima corriente que en condiciones normales, circulará por la red eléctrica. El conductor a seleccionar debe
soportar esta corriente o una mayor, y además debe cumplir los porcentajes de regulación y pérdidas de potencia
requeridas, pero debido a que Electricaribe S.A. E.S.P. exige como calibre mínimo 1/0 (213 A), por este motivo el
conductor cumple. A pesar que los respectivos cálculos de regulación y pérdidas con el conductor calculado cumplen
con los valores límites, a continuación se presentaran los respectivos cálculos de regulación y pérdida.
TABLA 7.1.1 - RED DE MEDIA TENSION - REGULACIÓN Y PERDIDAS
SUBESTACIÓN ALIMENTADOR No.
Tramo L(Km) # de hilos Calibre P (KW) M(Ptot x L) DU% DU total DP% DP total
0-1 0.08 2 1/0 ACSR 25 2 0,0016 0,0016 0,0016 0,0016
TABLA 7.1.2 - RED DE MEDIA TENSION - RESUMEN DE REGULACIÓN Y PERDIDAS POR ALIMENTADOR
MÁXIMA CAIDA DE TENSIÓN CALCULADA (%) 0,0016
MÁXIMA PERDIDA DE POTENCIA CALCULADA (%) 0,0016
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REGULACIÓN POR BAJA TENSIÓN
CALCULO ALIMENTADOR PRINCIPAL
VA INSTALAR 25.000,00
VOLTAJE 240
FACTOR TRIFASICO 1
CORRIENTE NOMINAL 104,2 Amperios
PROTECCION 100,0 A
CONDUCTOR 130,2 Amperios
ALIMENTADOR No. 2 F + No. 2 N Cu THHN
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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.
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Se utilizara para fases y neutro un conductor Cu N° 2 THHN para las fases y Cu N° 2 THHN neutro que cumple por
corriente. Y regulación
CALCULO DE LA CANALIZACION
Conductores a canalizar: 5
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Tipo de Aislamiento: THW
Tabla C4A. Número máximo de conductores compactos en tubo conduit metálico intermedio tipo IMC (según
la Tabla 1, Capítulo 9)
Según las tablas, la tubería mínima a seleccionar es de 1 1/4”, pero por efectos de no dejar calentar los cables y por el
método de cableado, se implementará tubería de 2”.
1.2.1.7. Cálculos de pérdidas de energía, teniendo en cuenta los efectos de armónicos y factor de
potencia.
Mediante la realización del estudio de cortocircuito, se determinan las corrientes que circulan por cada uno de los
elementos que conforman el sistema eléctrico cuando se presenta un evento y/o falla. Las fallas en la red eléctrica se
evalúan en diferentes puntos, para diferentes niveles de tensión y para diferentes tipos de falla: trifásica, monofásica,
bifásica y bifásica a tierra.
Para nuestro caso el Operador de Red ECA hizo el estudio arrojando un valor de corriente de corto circuito
aproximado de 1,376KA, esta corriente de corto circuito se tendrá en cuenta para el estudio de las protecciones del
sistema.
Para poder dimensionar las protecciones para cada configuración se realizan los cálculos de las intensidades de
cortocircuito en la salida del transformador. La intensidad para cortocircuito en bornas de BT se calcula de la
siguiente forma:
Siendo:
Icc: Intensidad de cortocircuito (A)
In: Intensidad nominal (A)
Vf: Voltaje de fase en el secundario
Zcc: Tensión de cortocircuito (%).
Para un transformador en aceite tipo poste de 25 kVA 13200/240V-120V, se tiene:
Zcc = 2,64%
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Inp = 1,89 A
I ccp = 1,89/2,64% = 71,59
Ins = 104,2
I ccs = 104,2/2,64% = 3946,97
Por lo tanto, las protecciones a utilizar en el proyecto debe tener un Ik (mínimo) de 10kA.
Cortocircuito.
Para las sobre corrientes por el lado de media tensión, está establecido por norma los cortacircuitos de distribución
con protección de 15KV y 10KA de corriente de cortocircuito con fusibles calculados para cada transformador.
Condiciones eléctricas.
•Tensión nominal de la red 13200 v
•Tensión máxima de servicio 10% de la nominal.
•Sistema Monofasico bifilar.
•Corriente nominal del fusible es 2A
Condiciones ambientales
•Temperatura máxima 45ºC.
•Temperatura mínima -5ºC.
•Humedad relativa ambiente máxima 100%.
Lugar de instalación.
Los fusibles serán instalados en las bases portafusiles de porcelana o resina en seccionadores porta fusibles instalados
en la línea aérea de M.T.
Vinculación con otros elementos.
Los fusibles tendrán contactos para ser fijado a las bases portafusibles.
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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.
Los criterios de protección contra sobrecargas y cortocircuitos de la Arquitectura de Red para LAMT, indica que la
protección principal de las redes de media tensión está confiada un Fusible de la cabecera del Circuito de
Distribución.
Para el caso de las redes mixtas urbanas - rurales se instalaran elementos de protección intermedio para segmentar el
mercado, si así lo decide ECA.
La coordinación se efectuara con base a la operación de los fusibles instalados en los Centros de Transformación y los
fusibles instalados en el Seccionamiento del Punto de Conexión (Protección Intermedia)
De acuerdo al Proyecto Tipo en el Numeral 3.2.2 para Transformadores convencionales se instalaran Seccionadores
Fusibles de Expulsión, el cual actúa ante sobrecargas, fallas en las bobinas o cortocircuitos de la red de baja
tensión.
La selección del fusible se realizó de acuerdo a la Tabla No 7 del Numeral 6.2 (Selección de fusibles de MT) con
fusibles tipo D (VS o SR), según la capacidad del transformador. Para el caso del transformador de 25 KVA a 13200
voltios se instalará un fusible de 2 amperios, tipo D.
Con lo anterior se garantiza la selectividad en la operación de las protecciones, de tal manera que opere el fusible más
cercano al punto de falla.
PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTES TRANSFORMADOR 25KVA 2F.
- Seccionador de apertura monopolar con fusible tipo expulsión tipo D en la acometida de M.T.
Descripción Unidades Valor
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Tensión de servicio kV 13,2
Tensión nominal kV 15
Corriente de servicio A 2
Corriente nominal A 1,96
Frecuencia Hz 60
Aislante Aire
Icc min A
Icc max KA 0,579
BIL kV 110
Tipo de Servicio Exterior
Mecanismo de operación Manual
La protección principal es un brecker de 2x100A del tipo industrial con corriente de corto de 25KA, analizaremos la
protección de los ramales, simulando en programa de interruptores Schneyder.
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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
El operador de red en la disponibilidad de carga nos da la corriente de cortocircuito que es 1.376 KA. Que será
utilizada para el cálculo del sistema puesta a tierra.
De acuerdo al artículo 15.3.2 se calcula el área del conductor a tierra en mm2.
I=1.376KA
Kf = 7,06.
tc = 150ms
Amm2 =1.376*7.06*√0,15 /1,9737= 1,90 mm2.
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De la Tabla 8 de la NTC 2050 Propiedades de los Conductores el calibre equivalente para esa sección transversal es
número 16.
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Cabe anotar que la norma IEE80, el conductor más delgado permitido es 2/0 AWG.
Luego el conductor a tierra escogido será del calibre anteriormente anotado.
De acuerdo a la resistividad obtenida 9,08 ohmios- metro Para la subestación tipo poste se utilizara varilla coperweld
5/8 de 2.4mts con tratamiento de terreno soldadura Cadweld, cable No 2 desnudo, aterrizando la carcasa del
transformador y el neutro,
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1.2.3. Cálculos Eléctricos: Aislamiento, y protección contra Rayos, Riesgo eléctrico.
Comprende la selección de la soportabilidad eléctrica de un equipo y su aplicación en relación con las tensiones que
pueden aparecer en el sistema en el cual el equipo será utilizado, teniendo en cuenta las características de los
dispositivos de protección disponibles, de tal manera que se reduzca a niveles económicos y operacionalmente
aceptables la probabilidad de que los esfuerzos de tensión resultantes impuestos en el equipo causen daño al
aislamiento o afecten la continuidad del servicio. Utilizaremos las normas IEC60099-4 para este estudio.
DEFINICIÓNES:
BIL: Nivel Básico de Aislamiento, es la Tensión soportada al impulso atmosférico, el cual caracteriza el aislamiento
del equipo en lo que se refiere a pruebas.
BSL: Nivel Mínimo de Impulso de Maniobra, es la Tensión soportada al impulso tipo maniobra, el cual caracteriza el
aislamiento del equipo en lo referido a pruebas.
Factor de Seguridad: Son relaciones entre las tensiones soportadas con impulsos tipo maniobra o atmosféricos y las
tensiones máximas encontradas.
Tensión Máxima: Es la máxima tensión eficaz fase-fase que se puede presentar durante operación normal en
cualquier momento y en cualquier punto del sistema.
NPR: es el Nivel de Protección para Impulso tipo Rayo. El NPR de un DPS de Óxido de Zinc es considerado para
efectos de coordinación de aislamiento como el mayor entre los siguientes valores:
Las descargas atmosféricas muy cercanas al DPS pueden producir ondas de corriente muy pendientes, para lo cual se
puede considerar un 10% adicional a la tensión residual de corriente de 10 kA.
* Para sistemas con tensión residual máxima menor de 145 KV, el impulso de corriente de maniobra (30/60 ms) es de
0.5 kA.
Equipo: DPS, pararrayo tipo óxido de zinc autovalvulante para nivel de tensión 15 KV.
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Según se expuso anteriormente, el cálculo del NPR se determina de los datos obtenidos de la tensión residual
para el equipo en estudio, el cual usa el valor de 45.1 KV, para un impulso de 10 KA. Como factor de seguridad
optamos por 1.1, por lo tanto se determina.
Para tensiones <145 KV, se trabaja con impulsos de corrientes de 0.5 KA, para ondas de 30/60 ms, para lo cual se
encuentra un valor de 35.5 KV.
NPM= 35.5 KV
Se establecen los criterios de aislamiento de acuerdo al PROYECTO TIPO LÍNEAS ELÉCTRICAS AÉREAS MT
SIN NEUTRO de ECA.
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1.2.3.2. Análisis de nivel de riesgo por rayos y medidas de protección contra rayos.
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1.2.3.3. Análisis de riesgos de origen eléctrico y medidas para mitigarlos.
En Retie en el Capítulo 1, Artículo N°5.1, se encuentra la Matriz de Análisis de Riesgo, la que sirve para
evaluar el nivel del riesgo de tipo eléctrico y se plantean las medidas para mitigarlos.
Para hacer uso de la matriz de riesgo, se hace necesario definir que es:
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Ejemplo general de análisis con matriz de riesgo con la cual se realiza cada uno de los análisis de
riesgos.
Los conceptos de los diferentes tipos de riesgos de origen eléctrico, se referencian en la siguiente tabla donde
se indica la valoración, el nivel y las medidas para mitigar los riesgos presentes la instalación del proyecto en
estudio.
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En la columna final se muestran las medidas para mitigar los riesgos, los cuales se implementarán durante la
ejecución de las obra con el fin de prevenir posibles peligros y accidentes sobre el personal técnico, recursos y
equipos de la construcción.
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.
Para el caso de estudio en referencia se tiene un predio rural el cual es un área de recreación con vegetación.
Por lo cual para este caso no aplica la clasificación de áreas, debido a que NO es una instalación especial y que
no está localizada en un ambiente clasificado como peligrosos o por alimentar equipos o sistemas complejos,
por lo tanto no presenta mayor probabilidad de riesgo ya que es una instalación básica y por tanto, No requieren
de medidas especiales, para mitigar o eliminar tales riesgos.
Media tensión:
Para evaluar las distancia de seguridad en las lineas de media tensión existentes y proyectas que alimentan el
proyecto, se tomaron los valores de distancias establecidos en la figura y tabla 13.1 del Retie (2013).
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1.2.3.7 Justificación técnica de desviación de la NTC2050 cuando sea permitido, siempre y
cuando y no comprometa la seguridad de las personas o de su instalación.
1.2.3.8 Los demás estudios que el tipo de instalación requiera para su correcta y segura
operación, tales como condiciones sísmicas, acústicas, mecánicas o térmicas.
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Este proyecto de instalación provisional NO requiere de un ningún otro estudio.
2. Cálculos mecánicos.
12 / OTRO HORIZO
EPP00 FL 1 1/0 ACSR NOR 1 750 E P 1 NTAL 2
25KV 12 / HORIZO
EP01 FL 1 1/0 ACSR NOR A 1 750 NTAL
Vano
Numero de Poste Armad
anterio
apoyo L-CR o
r
N/A N/A N/A N/A N/A
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TABLA 9.2 - ESFUERZOS COMBINADOS EN EL APOYO MT
Hipótesis de viento (daN) Hipótesis de desequilibrio de tracciones (daN)
Nº apoyo Tipo de apoyo
Ft C.R. C.S. Fl C.R. C.S. Fv C.R. C.S. Ft C.R. C.S. Fl C.R. C.S. Fv C.R. C.S.
EPP0 HFL-12/750 27,51 735,29 26,73 486,53 735,29 1,51 28,8 735,29 25,53 735,29 378,66 735,29 1,94 8,48 735,29 86,7
EPP01 HFL-12/750 27,51 735,29 26,73 486,53 735,29 1,51 28,8 735,29 25,53 735,29 378,66 735,29 1,94 8,48 735,29 86,7
CIMENTACION ESPECIAL
Peso
d a b Ch Ck admisibl Angulo de
No. h (prof) específico
(diam)/ (anch)/P (anch)/P (dan/cm3 (daN/cm3 CS lim e rozamiento
Apoyo (m) γ
C (m) (m) (m) ) ) (daN/m2
(daN/m3)
)
N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
1.2.1. Red MT
1.2.1.2.Tablas de regulación MT
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45 144,32 1,18
50 135,44 1,25
Cimentación Vol.
No. Tipo de
Excav. Vol. Horm. (m3)
Apoyo Cimentación d (m) h (m)
(m3)
EP03 CILINDRICA 0,5 1,8 0,353 0,239
EP02 CILINDRICA 0,5 1,8 0,353 0,239
EP01 CILINDRICA 0,5 1,8 0,353 0,239
1.2.1.4.Tabla de PAT
1.2.2. Red BT
1.2.3.1.Tabla de fusibles
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Apoyo Elemento a proteger Tipo de fusible Capacidad
P1 TRANSFORMADOR D 2A
1.2.3.2.Tabla de PAT x CT
N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
2. Planos
2.1. Plano planta, de situación y emplazamiento, Planos de Detalle de Redes, Diagramas Unifilares etc.
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3. Anexos
3.1. Factibilidad de servicio.
3.2. Copia Cédula de Ciudadanía.
3.3. Copia de Tarjeta Profesional.
3.4. Estudio de resistividad del terreno.
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