01 URBANIZACIONES 2015 - V.pdf
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IE-06 INSTALACIONES ELECTRICAS EN RESIDENCIALES
INSTALACIONES ELECTRICAS MSC. Ing. HUBER MURILLO M UNMSM Page 1
PROYECTOS DE IMPLEMENTACION DE REDES ELECTRICAS EN URBANIZACIONES
Brindar al alumno:
El conocimiento de las normas y reglamentos vigentes.
Dar a conocer las pautas y criterios tcnicos a seguir en el desarrollo del proyecto. Realizar los clculos para el dimensionamiento y seleccin de los alimentadores troncales y acometidas de
la red pblica y particular del proyecto. Realizar los clculos para el dimensionamiento y seleccin de los sistemas de accionamiento utilizados en
el control, mando y proteccin del sistema elctrico, ubicados en la sub estacin y/o sub estaciones. Dar los procedimientos de los trmites administrativos que nos conduzcan a la aprobacin del proyecto.
Corresponde a la descripcin tcnica de todos los materiales, transformadores, interruptores, conductores equipos, etc. que intervienen en el proyecto.
El proyectista est en la obligacin de presentar las FICHAS TECNICAS de todos los productos relacionados con el proyecto proporcionado.
Estas fichas tcnicas sern brindadas por los fabricantes.
Todos los materiales que intervengan en el proyecto deben cumplir estrictamente con las normas vigentes de nuestro pas.
Respecto a detalles que no se encuntren en nuestras normas consultar con las normas internacionales IEC, NEMA VDE.
Deben contener la siguiente informacin:
1.- Condiciones generales.
2.- Especificaciones tcnicas de suministro. 3.- Eletroductos, Tuberas, Cajas, Bandejas y canaletas.
4.- Conductores troncales en BT y MT. 5.- Tableros elctricos y sistemas de accionamiento.
6.- Luminarias de alumbrado pblico.
7.- Sistema de aterramiento en BT y MT. 8.- Sub estacin (SAB, SAM). 9.- Especificaciones tcnicas de montaje. 10.- Detalles de ingeniera
Iniciar la electrificacin de una determinada rea de terreno es necesario proseguir en forma correlativa los siguientes pasos:
1.- Conocimiento y ubicacin del rea de terreno donde en principio se desarrollar el proyecto de la urbanizacin.
2.- Se har el levantamiento topogrfico del rea del terreno designado para tal fin. 3.- Se debe conseguir la ubicacin de los posibles recorridos de: lnea de alta tensin, redes de agua y
desage, canales de regado, plan vial y otros, indicados por la municipalidad correspondiente.
4.- Con esta informacin se desarrollara el plano de lotizacin en base a los parmetros establecidos. 5.- Presentacin del plano de lotizacin para su revisin y conformidad por la Municipalidad de Lima.
6.- La municipalidad mediante una Resolucin de Alcalda autoriza desarrollar la habilitacin urbana. 7.- Luego, se desarrollara los proyectos de: pistas, veredas, agua, desage, redes elctricas del
subsistema de distribucin primaria y secundaria instalaciones de alumbrado pblico y conexiones.
8.- Para la elaboracin del proyecto de redes elctricas del subsistema de distribucin primaria y secundaria instalaciones de alumbrado pblico y conexiones domiciliarias, se seguir de acuerdo a
las siguientes etapas. a.- En principio se solicitar al Concesionario el punto de alimentacin elctrica en base a los
parmetros de la demanda mxima de la habilitacin urbana. b.- La determinacin de la mxima demanda se dar en base a dos parmetros bsicos y
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fundamentales:
- Areas de lotes unifamiliares - Areas de lotes comerciales.
- Areas comunales c.- Realizar el desarrollo del proyecto de las redes elctricas del subsistema de distribucin primaria,
secundaria instalaciones de alumbrado pblico y conexiones domiciliarias.
d.- Conseguir la Resolucin de Aprobacin del proyecto por el concesionario.
PARAMETROS GENERALES DEL TERRENO
Dentro del concepto de las instalaciones elctricas se debe tener en cuenta que en el terreno escogido para el desarrollo del proyecto de la habilitacin urbana es necesario recalcar los factores principales, an
ya mencionado anteriormente, pero dado la importancia es necesario mencionarlo:
a.- AREAS PARTICULARES 1.- reas destinadas para vivienda.
2.- reas destinadas para comercio. 3.- reas destinadas para industria.
La sumatoria de stas tres reas debe ser del 50% del total del terreno en cuestin. Para los lotes destinados a vivienda y comerciales se divide el rea predestinada entre el rea que se va
a proponer para cada lote de terreno de vivienda, comerciales e industria.
b.- AREAS COMUNES
De igual modo el otro 50 % que pertenece a las reas comunes se destina para:
- Pistas
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- Parques
- Iglesia - Colegio
- Comisara - Saln comunal
- Palacio municipal
- Mercado - Otros que son de necesidad comn.
CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA RED DE ALUMBRADO PUBLICO
La distancia entre luminarias est en funcin de:
1. Tipo de luminaria.
2. Tipo de lmpara (vatios, lmenes, etc) 3. Tipo de urbanizacin.
4. Ubicacin del predio (neblinoso, limpio, etc). 5. Tipo de avenida, calle, pasaje, etc.
6. Tipo de ambiente.
7. Tipo de pastorales. 8. Altura de las luminarias.
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CALLE E
CALLE H
C
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16 15 14 13 12 11 10 9
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CALLE F
2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
F
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I
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
J
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
G
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
K
CALLE G
C
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I
C
A
L
L
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D
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
H
PARQUE
REDES
SUBTERRANEAS
PARTICULARES
SABA
B
C
D
A
B
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CALLE E
CALLE H
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J
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G
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K
CALLE G
C
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I
C
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16 15 14 13 12 11 10 9
H
PARQUE
REDES
SUBTERRANEAS
ALUMBRADO PUBLICO
SABA
B
C
D
CALCULO DE ALIMENTADORES
Segn la ubicacin de las cargas y su importancia podemos elegir los tipos de alimentadores siguientes:
1.- ALIMETADORES CON CARGA CONCENTRADA2.- ALIMENTADORES CON CARGA DISTRIBUIDA
- Criterio de seccin constante.- Criterio de seccin cnica.
Dado su importancia es que desarrollamos cada tipo a continuacin:
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LGENERACIN CARGA
La seccin del conductor se determina con se determina con la siguiente expresin:
S = K . . L . I / Up.
Ejemplo.- Se tiene un conductor trisico con carga concentrada que presenta las siguienets caractersticas : Vn = 440 Voltios, 60 Hz.
L = 60 m. , = 0.018 . mm / m., I = 42.5 A., Up = 13.2 V.
Luego:
S = 1 . 0.018 . 60 . 42.5 / 13.2
S = 3.48 mm
De la tabla N 3.13. Escogemos un conductor comercial 4 mm.
ALIMENTADORES CON CARGA CONCENTRADA
INSTALACIONES ELECTRICAS I ING. HUBER MURILLO M.
ALIMENTADORES DE CARGA DISTRIBUIDA.
~
L3
GENERACIN CARGA
I1, I2, I3 Corrientes de cada rama carga asociada al alimentador ( A ). L1, L2, L3 Longitud de cada tramo del alimentador ( m ).
La seccin del conductor es constante en toda su extensin.
Para calcular la seccin se utiliza la siguiente expresin:
S = [ K . /Up ] ( L1. I1 + L2 . I2 + L3 . I3 ) mm
L1
L2
I1 I2 I3
CRITERIO DE SECCION CONSTANTE
INSTALACIONES ELECTRICAS I ING. HUBER MURILLO M.
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~
L3
GENERACIN CARGA
I1 = i1 + i2 + i3 A. , I2 = i2 + i3 A. , I3 = i3 A.
La seccin del conductor disminuye a lo largo del alimentador.
La seccin del alimentador se determina a travs de la densidad de corriente ( J ) constante .
J = Up / K. . LT A / mm
K = 2 Alimentadores monofsicos. K = 1 Alimentadores trifsicos.
S1 = I1 / J mm , S2 = I2 / J mm, S3 = I3 / J mm
L1 L2
I1 I2 I3
i1 i2 i3
LT
ALIMENTADORES DE CARGA DISTRIBUIDA.
CRITERIO DE SECCION CONICA
INSTALACIONES ELECTRICAS I ING. HUBER MURILLO M.
PROBLEMA TIPO N 1.- Las instalaciones subterrneas de la Urbanizacin Santa Patricia (ver esquema
adjunto) de 06 Manzanas con 14 lotes por manzana donde cada lote tiene una MD = 12.00 KW. Los lotes son de 9 x 20 metros. El ancho de las calles es de 9 metros (1.5 m de vereda + 6 m de pista asfaltada).
Las redes secundarias se ubican a 1 metros de las fronteras de cada lote. Desde el punto A al TG de la SAB = 30 metros. Adems en la Mz El alumbrado pblico de la urbanizacin consume 20 KW. En estas
condiciones se le solicita hacer el dimensionamiento y seleccin de: 1.- Los conductores NYY utilizados solo en la manzana B en el alumbrado particular.
2.- Los conductores NYY utilizados solo en la manzana B en el alumbrado pblico.
3.- De la subestacin que alimente a las 06 manzanas con un factor de ampliacin de 25%. El factor de simultaneidad es de 0.45, adems de las cargas de las Mz E y F.
4.- Si el lote N 1 de la Mza. B desea instalar en su TG un banco de condensadores para trabajar a factor de potencia tcnico. Se le solicita hallar las caractersticas de este banco si su factor de
potencia usual de este lote es de 0.8 I.
5.- Hacer el unifilar del tablero general. 6.- Hacer un esquema que me permita medir los KWH que consume el alumbrado pblico y un sistema
de encendido automtico utilizando: a.- Sensores de luz (celdas foto elctricas).
b.- Reguladores analgicos (Tarea) c.- Reguladores digitales (Tarea)
7.- Acompae el diseo de los pozos de tierra a ser utilizados en este proyecto.
DESARROLLO 1.- 1.- Los conductores NYY utilizados solo en la manzana B en el alumbrado particular.
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PLANO : RED PARTICULAR 2012 A
9 m
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CALLE B
C
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Parque
BA
AB
FE
CALLE E
C
A
L
L
E
D
SAB - A = 30 m.
3 3115 KW FP = 0.8
UNIVERSIDAD85 KW FP = 0.88
CENTRO COMERCIAL
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MD T Inom
KW V A V
12 0.85 220 37.0 5.5
V max
DATOS DE LA MD DEL PREDIO
F.P%
2.50
Scu = 0.0309 * In * L * FP / 5.5
LOTE SAB-A V L1 L2 L3 L4 L5 B L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 LONG.
1 30 1 9 9 9 9 9 8 10 94
2 30 1 9 9 9 9 9 8 10 9 103
3 30 1 9 9 9 9 9 8 10 9 9 112
4 30 1 9 9 9 9 9 8 10 9 9 9 121
5 30 1 9 9 9 9 9 8 10 9 9 9 9 130
6 30 1 9 9 9 9 9 8 10 9 9 9 9 21 151
7 30 1 9 9 9 9 9 8 10 9 9 9 9 9 9 148
LONGITUD DE LA UBICACIN DE LOS LOTES DE LA URBANIZACION
MZ A MZA B
LOTE LONG. NUM. IN Scu Scu DV Idiseo Ccap. CABLE
LOTE m LOTES A mm Ajuste % A A NYY
7 148 1 37 26.2 35 1.9 46.3 195 3-1x35 mm
6 151 2 74 53.4 70 1.9 92.5 282 3-1x70 mm
5 130 3 111 68.9 70 2.5 138.8 282 3-1x70 mm
4 121 4 148 85.5 95 2.3 185.0 336 3-1x95 mm
3 112 5 185 98.9 120 2.1 231.3 382 3-1x120 mm
2 103 6 222 109.2 120 2.3 277.5 382 3-1x120 mm
1 94 7 259 116.3 120 2.4 323.8 382 3-1x120 mm
8 180 1 37 31.8 35 2.3 46.3 195 3-1x35 mm
9 171 2 74 60.4 70 2.2 92.5 282 3-1x70 mm
10 162 3 111 85.9 95 2.3 138.8 336 3-1x95 mm
11 153 4 148 108.1 120 2.3 185.0 382 3-1x120 mm
12 144 5 185 127.2 150 2.1 231.3 428 3-1x150 mm
13 123 6 222 130.4 150 2.2 277.5 428 3-1x150 mm
14 114 7 259 141.0 150 2.4 323.8 428 3-1x150 mm
B 84 14 518 207.8 240 2.2 647.5 561 OJO
B 84 14 518 207.8 300 1.7 647.5 632 OJO
B 96 14 518 237.5 400 1.5 647.5 730 3-1x400 mm
CALCULO DE ALIMENTADORES SERVICIO PARTICULAR
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LOTE SAB-A V L1 L2 L3 L4 L5 B L14 L13 L12 L11 L10 L9 L8 LONG.
14 30 1 9 9 9 9 9 8 30 114
13 30 1 9 9 9 9 9 8 30 9 123
12 30 1 9 9 9 9 9 8 30 9 21 144
11 30 1 9 9 9 9 9 8 30 9 21 9 153
10 30 1 9 9 9 9 9 8 30 9 21 9 9 162
9 30 1 9 9 9 9 9 8 30 9 21 9 9 9 171
8 30 1 9 9 9 9 9 8 30 9 21 9 9 9 9 180
LONGITUD DE LA UBICACIN DE LOS LOTES DE LA URBANIZACION
MZ A MZA B
2.- Los conductores NYY utilizados solo en la manzana B en el alumbrado pblico.
P T Inom
W V A V
250 0.85 220 0.77 5.5
DATOS DE LAS LUMINARIAS
F.PV max%
2.50
Scu = 0.0309 * In * L * FP / 5.5
LOTE LONG. NUM. IN Scu Scu DV Idiseo Ccap. CABLE
LUMI m LUMIN A mm Ajuste % A A NYY
AP1 94 1 0.77 0.3 6 0.1 1.0 72 3-1x6 mm
AP2 121 2 1.54 0.8 6 0.3 1.9 72 3-1x6 mm
AP3 142 3 2.31 1.5 6 0.6 2.9 72 3-1x6 mm
AP4 162 4 3.08 2.2 6 0.9 3.9 72 3-1x6 mm
AP5 180 1 0.77 0.6 6 0.3 1.0 72 3-1x6 mm
AP6 153 2 1.54 1.1 6 0.4 1.9 72 3-1x6 mm
AP7 132 3 2.31 1.4 6 0.6 2.9 72 3-1x6 mm
AP8 94 4 3.08 1.3 6 0.5 3.9 72 3-1x6 mm
B 84 8 6.16 2.3 6 1.0 7.7 72 3-1x6 mm
CALCULO DE ALIMENTADORES ALUMBRADO PUBLICO
MZ A
LUMI SAB-A V L1 L2 L3 L4 L5 B L1 L2 L3 L4 LONG.
AP1 30 1 9 9 9 9 9 8 10 94
AP2 30 1 9 9 9 9 9 8 10 27 121
AP3 30 1 9 9 9 9 9 8 10 27 21 142
AP4 30 1 9 9 9 9 9 8 10 9 21 38 162
AP5 30 1 9 9 9 9 9 8 10 38 21 27 180
AP6 30 1 9 9 9 9 9 8 10 38 21 153
AP7 30 1 9 9 9 9 9 8 10 38 132
AP8 30 1 9 9 9 9 9 8 10 94
LONGITUD DE POSTES DEL ALUMBRADO PUBLICO
MZA B
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PLANO : RED ALUMBRADO PUBLICO
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9 m
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Parque
BA
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DE
CALLE E
C
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SAB - A = 30 m.
AP1
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AP2
AP5AP6
AP4
AP8
AP7
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3.- De la subestacin que alimente a las 06 manzanas con un factor de ampliacin de 10%. El factor de simultaneidad es de 0.4.
Ping. FD MD
KW KW
1 PREDIOS: 6 MZ. 14 LOTES/MZ 12 KW/LOTE 1008 0.40 403
2 ALUMBRADO PUBILCO 8 LUMIN - 250 VAT.C/U 12 1 12
3 MZ. E 85 0.95 81
4 MZ F 115 0.95 109
MAXIMA DEMANDA TOTAL KW 1220 605
61
666
1220
0.4
488
0.85
666
783
800POTENCIA DEL TRANSFORMADOR COMERCIAL KVA
RESERVA 10%
POTENCIA TOTAL KW
CUADRO DE CARGAS GENERAL
DENOMINACION DE LAS CARGASITEM
POTENCIA TOTAL KW
POTENCIA DEL TRANSFORMADOR CALCULADO KVA
POTENCIA TOTAL INSTALADA KW
FACTOR DE CARGA
POTENCIA CONTRATADA KW
FACTOR DE POTENCIA
P F.P T L Inom Idisen Scu Capac. DV Idisen Comer RT RM
KW V m A A mm A % A A
TRANSFORMADOR 666 0.85 220 20 2056 2570 1680 2754 0.29 2467 2500 0.8 4.9
MZ A 168 0.85 220 30 519 648 400 730 0.46 622 630 0.8 4.9
MZ B 168 0.85 220 84 519 648 400 730 1.30 622 630 0.8 4.9
MZ C 168 0.85 220 130 519 648 400 730 2.01 622 630 0.8 4.9
MZ D 168 0.85 220 145 519 648 400 730 2.24 622 630 0.8 4.9
MZ E 168 0.85 220 168 519 648 400 730 2.60 622 630 0.8 4.9
MZ F 112 0.85 220 182 346 432 400 730 1.88 415 630 0.5 3.3
MZ. E CARGAS ESPEC. 85 0.85 220 112 262 328 150 428 2.34 315 400 0.7 3.9
MZ F CARGAS ESPECI 115 0.85 220 148 355 444 185 483 3.39 426 630 0.6 3.4
ALUMBRADO PUBLICO 20 0.85 220 15 62 77 16 102 0.69 74 100 0.6 3.7
A 12B A mm N cables mm
562 x 5 x 0.8 = 2248 240 x 5 = 1200
562 x 6 x 0.7 = 2360 240 x 6 1440
562 x 7 x 0.7 = 2754 240 x 7 1680
DIMENSIONAMIENTO DE CABLES E INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS
ITM
DESCRICION GENERAL
PARAMETROS CABLES NYY
Datos tcnicos del transformador:
Trifsico con arrollamiento de cobre y ncleo de hierro laminado en fro, en bao de aceite, enfriamiento
natural y de las siguientes caractersticas:
Potencia nominal : 800 KVA 10/22.9 KV
Norma de fabricacin : IEC 076 PUB IEC-76 Nmero de fases : 3 Frecuencia : 60 Hz.
Altura mxima de trabajo : 1 000 m.s.n.m.
-
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Tensin secundaria : 0,23 KV.
Regulacin MT : 2 x 2,5% Vn
Grupo de conexin : Dyn5 Para 10 KV
Grupo de conexin : YNyn6 Para 22.9 KV Prueba de tensin lado M.T. : 25 KV
Prueba de tensin lado B.T. : 2,5 KV Numero de bornes M.T. : 04
Numero de bornes BT : 04
Tipo de transformador : En bao de aceite.
Accesorios: Placa de caractersticas.
Conmutador de tomas, operacin con el transformador desenergizado. Conservador de aceite, indicador del nivel de aceite, tapn de llenado del aceite, grifo de vaciado y toma de muestras de aceite, pozo
termomtrico. Termmetro sin contactos, orejas de izamiento, pernos para puesta a tierra del tanque y
ruedas bidireccionales. El nivel de PCB en el aceite del transformador ser menor a 2 p.p.m.
4.- Si el lote N 1 de la Mza. B desea instalar en su TG un banco de condensadores para trabajar a factor de potencia tcnico. Se le solicita hallar las caractersticas de este banco si su factor de
potencia usual de este lote es de 0.8 I. FP inicial = 0.8 = 36.87 FP final = 0.96 = 16.26
Q C = 8 (Tang 36.87 - Tang 16.26 ) = 3.67 KVARs. CAT 5 KVAR, 240 VOLTIOS 60HZ.
Qc = 4.2 KVAR /380 = 11.1 A.
Cable : 3 x 2.5 mm THW + 1 x 2.5 mm tw (T) PVC SAP 20 mm DIAM.
ITM : 3 x 16 A 20 KA.
5.- Hacer el unifilar del tablero general.
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6.- Hacer un esquema que me permita medir los KWH que consume el alumbrado pblico y un sistema
de encendido automtico utilizando: a.- Sensores de luz (celdas foto elctricas).
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Desarrollar los modelos indicados.
7.- Acompae el diseo de los pozos de tierra a ser utilizados en este proyecto.
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PROBLEMA TIPO N 2.- Las instalaciones subterrneas de la Urbanizacin Santa Patricia (ver esquema
adjunto) de 08 Manzanas con 14 lotes por manzana donde cada lote tiene una MD = 18.00 KW. Los lotes son de 9 x 20 metros. El ancho de las calles es de 10 metros (1.5 m de vereda + 7 m de pista asfaltada).
Las redes secundarias se ubican a 1 metros de las fronteras de cada lote. Desde el punto A al TG de la SAB = 42 metros. El alumbrado pblico de la urbanizacin consume 45 KW. En estas condiciones se le
solicita hacer el dimensionamiento y seleccin de:
1. Los conductores NYY utilizados solo en la manzana A en el ser. Particular.
2. La subestacin que alimente a: Las 06 manzanas, alumbrado pblico, y las cargas de 55 y 42 KW respectivamente, utilice un factor de ampliacin de 15%. El factor de simultaneidad es de
0.4.(asuma que todas las potencia indicadas son las mximas demandas).
3. El cable de MT.
4. Hallar las corrientes de corto circuito en los puntos A, B y C.
5. Hacer el unifilar del tablero general valorado.
DESARROLLO
1.- Ver tabla adjunta.
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C
A
L
L
E
C
1 2
3
5
12 11 10 9 8
13
614
7
PLANO : RED PARTICULAR 2011 A
9 m
20
CALLE B
C
A
L
L
E
A
1 2
3
5
12 11 10 9 8
13
614
7
9 m
20
Parque
BA
AB
DE
CALLE E
C
A
L
L
E
D
SAB - A = 42 m.
3 342 KW FP = 0.8955 KW FP = 0.85
Vcc = 5.5%
ITM1
REGULABLE
20 KV LONGITUD 556 m
0.22 KV, 60 HZ
CUT OUT
PMI
Scc = 389 MVA tsv = 0.2 seg.
A
B
C
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A CONTINUACIN: A.- Describa las caractersticas de los interruptores termomagneticos contenidos en el tablero general. B.- Haga un listado de las caractersticas de funcionamiento y tcnicas del transformador de distribucin. C.- Haga un esquema donde se visualice el encendido automtico del alumbrado pblico. Incluya un MM y sus respectivos transformadores de medida para facturacion instalados dentro del TG. D.- Incluya un MM y sus respectivos transformadores de medida para facturacion total del servicio particular instalados dentro del TG.
PROBLEMA TIPO N 3.- Las instalaciones subterrneas de la Urbanizacin Santa Patricia (ver esquema adjunto) de 08 Manzanas con 14 lotes por manzana donde cada lote tiene una MD = 8.00 KW. Los lotes
son de 9 x 20 metros. El ancho de las calles es de 10 metros (1.5 m de vereda + 7 m de pista asfaltada).
Las redes secundarias se ubican a 1 metros de las fronteras de cada lote. Desde el punto A al TG de la SAB = 42 metros. El alumbrado pblico de la urbanizacin consume 45 KW. En estas condiciones se le
solicita hacer el dimensionamiento y seleccin de:
1. Los conductores NYY utilizados solo en la manzana B en el ser. Particular.
2. La subestacin que alimente a: Las 06 manzanas, alumbrado pblico, y las cargas de 55 y 42 KW respectivamente, utilice un factor de ampliacin de 15%. El factor de simultaneidad es de
0.4.(asuma que todas las potencia indicadas son las mximas demandas).
3. El cable de MT.
4. Hallar las corrientes de corto circuito en los puntos A, B y C.
5. Hacer el unifilar del tablero general valorado.