4.-Cálculos Justificativos 22.9 Kv

8/21/2019 4.-Clculos Justificativos 22.9 Kv

1/47

4.0.- CLCULOS JUSTIFICATIVOS

4.1 Clculos Elctricos de la Lnea y Red Primaria

4.1.1 Introduccin

El presente capitulo muestra los clculos elctricos que incluye lo siguiente:

Linea primaria (trifsica), red primaria (trifsica) y monofsica (fase-fase) en 22.9

kV.

Determinacin del nivel de aislamiento

Estudio de la coordinacin de aislamiento

El clculo, diseo y configuracin del sistema de puesta a tierra

Seleccin de la capacidad de los transformadores de distribucin

Todos estos clculos se detallarn ms adelante en el presente capitulo.

4.1.2 Caractersticas Elctricas del sistema

Para efectos del diseo elctrico de lneas y redes primarias se tendrn en cuenta las

siguientes caractersticas:

Sistema Efectivamente Puesto a Tierra

Tensin Nominal de la Red : 22.9 kV

Tensin Mxima de Servicio : 25,0 kV

Frecuencia Nominal : 60 Hz

Factor de Potencia : 0,90 (atraso)

Conexin del Neutro : con neutro aislado

4.1.3 Parmetros de los Conductores

Resistencia Elctrica

La resistencia de los conductores a la temperatura de operacin se calcular mediante

la siguiente frmula.

R1 = R20 [1 + 0,0036 (t - 20)]

Donde:

R20 = Resistencia del conductor en c.c. a 20C, en ohm/km

t = 20C

R20 = 0,4825 ohm/km (para conductor de AAAC 70mm2)

R20 = 0,9651 ohm/km (para conductor de AAAC 35mm2)

t = Temperatura mxima de operacin, en C (75)


2/47

PARA CONDUCTOR AAAC 70 mm2:

R60 = R20 [1 + 0,0036 (t - 20)]

R60 = (0,4828)*(1+0,0036(75-20))

R60 = 0,57839 /Km

PARA CONDUCTOR AAAC 35 mm2:

R60 = (0,9651)*(1+0,0036(75-20))

R60 = 1,15619 /Km

Reactancia Inductiva

La reactancia inductiva para sistema trifsico equilibrado es:

L = 377 (0,5 + 4,6 Log (DMG/r) x 10-4, en Ohm/km

DMG = Distancia Media Geomtrica

re = radio medio geomtrico

Se realizara los clculos correspondientes para los conductores de seccin:

35mm2 y 70mm2 AAAC.

(Ver anexo 3.1 y 3.2)

Reactancia Inductiva para sistemas monofsicos a la tensin entre fases

La frmula es la misma que para sistema trifsico, pero la distancia media

geomtrica (DMG) ser igual a 2,20 m

El clculo se realizara para conductor de AAAC 35mm2

(Ver anexo 3.3)

Caractersticas Elctricas de los conductores

Seccinmm

Numerode

alambres

Dimetroexterior(mm)

Dimetrode cadaalambre(mm)

Resist.Elctricaa 20C(/km)

Resist.Elctricaa 60C(/km)

35 7 7,57 2,52 0,9651 1,10407

70 7 10 7 3 57 0 4825 0 55198


3/47

4.1.4 Clculos de Cada de Tensin y Flujo de Carga

Para Redes Areas

Para sistemas trifsicos :

2

60

10

)tan(%

L

LC

V

XRPLV

Z = R50C cos + XL sen

Donde:

VL : Tensin entre faces (kV)

L : longitud del tramo de la lnea (Km)

P : Potencia Aparente en (KVA)

: Angulo de desfasaje

cos : factor de potencia (0.90)

XL : reactancia inductiva trifsico /Km

R60C: Resistencia del conductor. /Km

Para sistemas monofsicos a la tensin entre fases:

2

60

10

)tan(%

L

LC

V

XRPLV

Z = R50C cos + XL sen

Donde:VL : Tensin entre faces (kV)

L : longitud del tramo de la lnea (Km)

P : Potencia Aparente en (KVA)

: Angulo de desfasaje

cos : factor de potencia (0.90)

XL : reactancia inductiva monofsica /Km

R60C : Resistencia del conductor. /Km


4/47

4.1.5 Prdida de Potencia

Las prdidas de potencia se calcularn utilizando las siguientes frmulas:

Para sistemas trifsicos :

kWen,)(CosV1000

L)(rPP

22

L

1

2

J

Donde:

P = Demanda de potencia, en kW

r1 = Resistencia del conductor a la temperatura de operacin, en

/kmL = Longitud del circuito o tramo del circuito, en km

VL = Tensin entre fase, en kV

= Angulo de factor de potencia

Los valores calculados se muestran en el ANEXO 3.4

El grafico de flujo de carga se muestra en el ANEXO 3.5


5/47

4.1.6 DETERMINACIN DEL NIVEL DE AISLAMIENTO DE LAS LNEAS,

REDES PRIMARIAS

4.1.6.1- SELECCIN DE AISLADORES

a. De, acuerdo al nuevo cdigo de suministros los aisladores soportarn una tensin

bajo lluvia a la frecuencia de servicio. Es decir que la tensin disruptiva bajo

lluvia es:

Uc = 2.1(U + 5)

Uc = 2.1(22.9 + 5)

Uc = 58.6 KV

b. Los aisladores sern diseados en forma tal que su tensin disruptiva en seco no

sea mayor que 75 % de su tensin de perforacin.

c. De acuerdo al nivel de aislamiento adoptado el aislador debe soportar una tensin

de 125 KV, con onda normalizada 1.2/50 s y 46.87 KV en prueba de corta

duracin segn IEC y nuevo cdigo de suministro.

d. Longitud de lnea de fuga (L)

Lf = Fh*Vmax*Fc

Donde:

Lf : Longitud de lnea de fuga

Fh : factor de correccin por altura

Vmax : Tensin mxima (25 kV)

Fc : mnima longitud de fuga ( 20 mm/kV)

Fh= 1+1.25 (h-1000)*10-4

Fh= 1+1.25(3600-1000) *10-4=1.325

Entonces:

Lf =1.325*20*25= 662.5 mm

662.5 mm< 685mm.. cumple

Seleccionamos un aislador EEI-NEMA clase 56-4


6/47

TABLA DE DATOS TCNICOS GARANTIZADOS

AISLADOR TIPO PIN ANSI 56-4

N CARACTERISTICAS UNIDAD VALOR VALOR

REQUERIDO GARANTIZADO

1.0 FABRICANTE

2.0 NUMERO O CODIGO DEL CATALOGO DEL FABRICANTE3.0 MODELO O CODIGO DEL AISLADOR (SEGN

CATALOGO)

4.0 CLASE ANSI 56-4

5.0 MATERIAL AISLANTE Porcelana

6.0 NORMA DE FABRICACION ANSI C 29.6

7.0 DIMENSIONES:

7.1 DIAMETRO MAXIMO mm 304

7.2 ALTURA mm 241

7.3 LONGITUD DE LINEA DE FUGA mm 685

7.4 DIAMETRO DE AGUJERO PARA ACOPLAMIENTO mm 35

8.0 CARACTERISTICAS MECANICAS:

8.1 RESISTENCIA A LA FLEXION kN 13

9.0 CARACTERISTICAS ELECTRICAS

9.1 TENSION DE FLAMEO A BAJA FRECUENCIA:

- EN SECO kV 140- BAJO LLUVIA kV 95

9.2 TENSION CRITICA DE FLAMEO AL IMPULSO:

- POSITIVA kVp 225

- NEGATIVA kVp 310

9.3 TENSION DE PERFORACION kV 185

10.0 CARACTERISTICAS DE RADIO INTERFERENCIA:

10.1 PRUEBA DE TENSION EFICAZ A TIERRA PARAINTERFERENCIA

kV 30

10.2 TENSION MAXIMA DE RADIO INTERFERENCIA A 1000

kHz, EN

uV 200

AISLADOR TRATADO CON BARNIZ SEMICONDUCTOR

11.0 MASA POR UNIDAD kg

12.0 MATERIAL DEL ROSCADO DEL AGUJERO PARA LA

ESPIGA DE CABEZA DE PLOMO

EN LA PORCELANA


7/47

Tipo suspensin

Lo usaremos para estructuras de Anclaje

Donde :

Fc = Fvc + Tc

Fc = 150 x 23.78 x 6.45 x 10-3 + 8.171x25

= 227.275 Kg

Q = C.S x Fc = 3 x 215.726 = 681.825 Kg

Seleccionemos un aislador polimrico

Carga de rotura (Q)

De acuerdo al nuevo cdigo elctrico de suministro, los aisladores debern soportar

los siguientes porcentajes de resistencia a la rotura nominal, para las aplicaciones

especficas:

a) Carga a compresin 50 %

b) Carga a tensin 50%

Tipo PIN

Lo usaremos para ngulos hasta de 25 como mximo, de la lnea.

Sabemos que:

Fc = Fvc + Tc

Fc = LxPvx(c/1000)xCos (/2) + 2Tsen(/2)

L = 110 m; Pv = 23.61 Kgf; c = 9.10 mm

S = 35 mm2; = 8.30 Kgf/mm2

Fc = 140x23.61x(9.10/1000)xCos(/2) + 2x50x8.30xSen(/2)

Fc = 30.07x Cos (/2) + 830 xSen(/2)


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ANGULO () FUERZA (Fc)

0 30.07

5 66.25

10 102.29

15 138.15

20 173.74

25 209.00

30 243.87

Considerando un ngulo de 30 como mximo, tenemos:Fc = 243.87 Kgf

Luego: Carga de rotura

Qr = CS x Fc = 3*243.87

Qr = 731.61 Kgf

Carga mxima a compresin que debe ser sometido un aislador tipo PIN

Qm = 731.61 x 0.5

Qm = 365.805 Kgf

Seleccionamos un aislador EEI-NEMA clase 56-4

Tensin disruptiva en seco 125 KV

Tensin disruptiva bajo lluvia 80 KV

Tensin de perforacin a baja

Frecuencia 165 KV

Flameo crtico al Imp. Positivo 200 KV.

Flameo crtico al Imp. Negativo 265 KV.

Carga de Rotura 1360.77 Kg.

Lnea de fuga 27" (685,8mm)

Distancia de arco en seco 11 1/2 "


9/47

4.1.7 Seleccin de Pararrayos

Los pararrayos a utilizarse sern los de xidos metlicos, especficamente los de xido de zinc

y la tensin nominal de los pararrayos se obtuvo teniendo en cuenta los siguientes parmetros:

o Tensin continua de operacin (COV)

3

UmCOV , en kV. (Pararrayos conectados fase-tierra)

o Sobretensin temporal (TOV)

COVxKeTOV , en kV

La tensin nominal del pararrayos es el mayor entre Vn1y Vn2

Vn1=COV/Ko , en kV (Ko = 0.8)

Vn2 = TOV/Kt , en kV (Kt = 1.06)

Donde:

Um : Tensin de fase a fase de la red

Ke : Factor de tierra (1.4 para sistemas aterrados)

Tipo : Distribucin

Los valores calculados en Anexo 4.1

4.1.8 Seleccin del seccionador fusible tipo expulsin (cutout )

El seccionador fusible tipo expulsin ser su accionamiento del tipo operacin sin

carga y la capacidad de interrupcin ser de 12 kA. Los datos mnimos que deben

cumplir se muestran en el siguiente cuadro:


10/47

4.1.9 Clculo, diseo y configuracin del sistema de Puesta a Tierra

4.1.9.1En Lneas y Redes Primarias

En los sistemas "efectivamente puesto a tierra sin neutro corrido" en 22,9 kV, se

requiere que las instalaciones de lneas y redes primarias garanticen la seguridad de

las personas, operacin del sistema, y facilidad para el recorrido a tierra de la

corriente de operacin del sistema elctrico trifsico.

La Norma DGE RD-018-2003-EM Bases para el Diseo de Lneas y Redes

Primarias para Electrificacin Rural, establece que desde el punto de vista de la

operacin, las nicas puestas a tierra importantes son las que corresponden al neutro

del transformador de potencia y a las subestaciones de distribucin. Asimismo para

lneas primarias ubicadas en la sierra y selva, expuestas a descargas atmosfricas

indirectas se recomienda poner a tierra todas las estructuras por ello se ha colocado

PT en cada estructura del tipo PAT-0.

Como en las lneas primarias se tiene un recorrido por zonas de escaso trnsito de

personas, no se toma en cuenta el criterio de tensiones de toque, paso y de

transferencia.

Se recomienda que para las lneas y redes primarias se siga con el siguiente criterio:

En las lneas primarias se instalar la PT en cada estructuras del tipo PAT-0, y en las

redes primarias se debe tener en consideracin la seguridad de las personas, adems

de la operacin del sistema, recomendndose que todas las estructuras lleven puesta

a tierra.

El sistema de puesta a tierra tipo PAT-0, consiste en llevar el conductor de cobre

desnudo de 35 mm2 tendido o instalado en el suelo, por el interior del poste de

concreto hasta una altura de 0,6 m por debajo del brazo de soporte (riostra), el cual

ser sujetado por un fleje de acero.

La resistencia de puesta a tierra del sistema PAT-0 resulta de aplicar la siguiente

frmula:

Q

Hd

lLn

lR

h

h

h

aPAT

2

0

4

2

Donde:

a -m)

lh= Longitud del conductor enterrado horizontalmente (1,0 m)

Q = 1.3 (para conductores circulares de seccin)

d = Dimetro del conductor se cobre de 35mm2(7,50 mm)


11/47

H = Profundidad de enterramiento (2,4 m)

La resultante es:

aPATR 65313,00

Asimismo todas las estructuras de seccionamiento contarn con dos puestas a tierra

tipo PAT-1, con un valor de 25 .La resistencia de puesta a tierra del sistema PAT-1 resulta de aplicar la siguiente

frmula:

)4(

)2(

36,1

4

21

lH

lH

d

lLnl

R aPAT

Donde:

-m)

l = Longitud del electrodo (2,4 m)d = Dimetro de la varilla (16 mm)

H = Profundidad de enterramiento (0,3 m)

El resultado es:

aPATR *392,01

4.1.9.2 En Subestaciones de distribucin

La Norma DGE RD-018-2003-EM Bases para el Diseo de Lneas y Redes

Primarias para Electrificacin Rural, establece que para subestaciones trifsicas sedebe tener un valor de 25 sin tomar en cuenta la red secundaria.

Cuadro 4.10

kVAnominal

kVAsobrecargado

Corrientede

sobrecarga(Amp)

Tensin deToque

Normalizada(Volt)

Resistenciade PATMxima

()

Resistenciade PAT

considerado()

5 12,50 0,86 25 29 2510 12,50 0,86 25 29 25

15 18,75 1,29 25 19 1825 31,25 2,16 25 12 1237.5 46,88 3.23 25 8 875 62.5 3.23 25 8 8

Las subestaciones de distribucin llevarn una puesta a tierra PAT-2 segn

corresponda para la media tensin-MT, donde se conecta el pararrayos, el neutro y la

carcasa del transformador. El cable de bajada ir dentro del poste de concreto, ser

de Copperweld desnudo de 35 mm

A continuacin se describe y se efecta el clculo de la resistencia de puesta a tierra

de los sistemas PAT-2.


12/47

o Tipo PAT-2:Este sistema de PT est constituido por 2 sistemas PAT-1, separados a

una distancia horizontal entre varillas de 3.6 m y unidas entre s mediante conductor

de copperweld de 35 mm.

La resistencia de puesta a tierra se calcula con la siguiente frmula:

)

4(

12

12

d

lLna

lRR PATPAT

Donde:

l = Longitud de la varilla (2,4 m)

d = Dimetro de la varilla (16 mm)

a = Distancia entre varillas (3,6 m)

Efectuando el clculo:

)%(55218,0 12 PATaPAT RR

4.1.10 Determinacin de la potencia de los transformadores de distribucin

Para la determinacin de la potencia de los transformadores en cada subestacin

proyectada se ha realizado teniendo en cuenta los siguientes criterios:

4.1.10.1 Demanda de potencia

o Cargas de servicio particularLa calificacin elctrica asignada es de la siguiente manera:

Calificacin elctrica por lote de 250 W/lote

Cargas especiales como Escuelas, jardines, locales comunales, Loza

deportivas, Iglesias y cementerios se ha asignado una calificacin elctrica de

500 W/lote.

o Cargas de Alumbrado publico

Para el alumbrado pblico se ha considerado lo establecido por la Norma DGE RD017-2003-EM Alumbrado de Vas Pblicas en reas Rurales; por lo tanto, en

este caso la iluminacin corresponde exclusivamente a lo indispensable y de

acuerdo a los requerimientos de un sistema rural, teniendo el siguiente orden de

prioridad:

Plazas principales o centro comunal de la localidad.

Vas pblicas en el permetro de las plazas principales.

Vas pblicas importantes. reas Restantes de la localidad.

El alumbrado pblico constar de luminarias con lmparas de vapor de sodio de


13/47

alta presin de 50 W soportadas por pastorales de caractersticas mostradas en las

lminas del proyecto.

La demanda de potencia de las lmparas de alumbrado y sus accesorios es la

siguiente:

Cuadro N 4.11

Cargas de la Lmpara de Alumbrado Pblico

Tipo de LmparaPotencia(Watts)

Prdidas(Watts)

Total(Watts)

Vapor de Sodio 50 10 60

El nmero de puntos de iluminacin se calcul segn lo establecido en la norma

tcnica DGE.

Asimismo en la Ingeniera de Detalle el contratista actualizara el nmero de

luminarias sobre la base de los lotes existentes.

4.1.10.2 Determinacin de la potencia del transformador de distribucin

Se ha considerado 25% de Sobrecarga para la determinacin de la potencia del

transformador de distribucin para los 20 aos proyectados, por perdidas en

distribucin se considero un 5% de la carga total, se proyecto la mxima

demanda de acuerdo al crecimiento poblacional y una tasa de crecimiento de la

energa de 1.24% del total.

La determinacin del nivel de tensin se proyecto de acuerdo tambin a la carga

proyectada y teniendo en cuenta el crecimiento poblacional de la localidad.

Los valores calculados se muestran en el Cuadro 4.12


14/47

Cuadro N 4.12

En los cuadro de mxima demanda de 19 comunidades del Distrito de Querocoto la tasa decrecimiento es de 0.94%.

1.- PALMA DE ORO VISTA ALEGRE SECTOR ALTO

CUADRO DE CARGAS - PALMA DE ORO VISTA ALEGRE SECTOR BAJOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

01

CIRCUITO N LOTESC. ESPECIALES

(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 8 0.00 1.00 2.53 Ao cero:

4.64

10.0

C-II 16 1.00 3.00 7.58TOTAL 24 1.00 4.00 10.10

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITO N LAMPARASPOTENCIA

(kW)CORRIENTE (A)

Ao 20 :

5.60C-I 3 0.18 0.90C-II 4 0.24 1.20

TOTAL 7 0.42 2.1

CARGAS A ALIMENTAR S.E. N 1

SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)1.- DOMESTICO 0.25 24 0.5 3.00

2.- CARGAS ESPECIALES 1.00 1 1.00 1.00

3.- ALUMBRADO PUBLICO 0.06 7 1.00 0.42SUB TOTAL 4.42PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.22TOTAL (kW) 4.64

M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 5.60POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 6.22POTENCIA DE DISEO DEL TRANSFORMADOR 10 KVA

02.- NUEVO PACOPAMPA

CUADRO DE CARGAS - NUEVO PACOPAMPAS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

02


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE(Kw) DISEO

KVAC-I 91 6.00 17.38 26.40 Ao cero:

29.49

50.0

C-II 42 3.00 8.25 12.53TOTAL 133 9.00 25.63 38.93

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)CORRIENTE (A)

Ao 20 :

35.56C-I 30 1.80 3.04C-II 11 0.66 1.11

TOTAL 41 2.46 4.15


15/47


SECTORESM.D.(kW)

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW)

1.- DOMESTICO 0.25 133 0.5 16.63


3.- ALUMBRADO PUBLICO 0.06 41 1.00 2.46SUB TOTAL 28.09PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 1.40TOTAL (kW) 29.49M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 35.56POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 39.51POTENCIA DE DISEO DEL TRANSFORMADOR 50 KVA

03.- AMPLIACION MARCOPAMPA BAJO

CUADRO DE CARGAS - AMPLIACIN MARCOPAMPA BAJOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

03


(kW)

POTENCIAS.P. Y

C.E. (kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEOKVA

C-I 43 2.00 7.38 18.62 Ao cero:

13.79

25.0

C-II 35 0.00 4.38 11.05TOTAL 78 2.00 11.75 29.67

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)CORRIENTE (A)

Ao 20 :

16.62C-I 17 1.02 5.10

C-II 6 0.36 1.80TOTAL 23 1.38 6.90


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)1.- DOMESTICO 0.25 78 0.5 9.75


3.- ALUMBRADO PUBLICO 0.06 23 1.00 1.38

SUB TOTAL 13.13PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.66

TOTAL (kW) 13.79M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 16.62POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 18.47

POTENCIA DE DISEO DEL TRANSFORMADOR 25 KVA


16/47

04.- SUCHURAN

CUADRO DE CARGAS - SUCHURANS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

04


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE

(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 23 0.00 2.88 7.26 Ao cero:

4.90

10.0

C-II 10 0.00 1.25 3.16TOTAL 33 0.00 4.13 10.42

ALUMBRADO PUBLICO


(kW)CORRIENTE (A)

Ao 20 :

5.91C-I 6 0.36 1.80

C-II 3 0.18 0.90TOTAL 9 0.54 2.70


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 33 0.5 4.13



05.- PALMA DE ORO VISTA ALEGRE SECTOR ALTO

CUADRO DE CARGAS - PALMA DE ORO VISTA ALEGRE SECTOR ALTOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

05

CIRCUITO N LOTES C. ESPECIALES(kW)

POTENCIAS.P.Y C.E. (kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE(Kw) DISEO

KVA

C-I 27 3.00 6.38 16.10 Ao cero:

12.75

25.0

C-II 37 0.00 4.63 11.68TOTAL 64 3.00 11.00 27.78

ALUMBRADO PUBLICO


(kW)CORRIENTE (A)

Ao 20 :

15.37C-I 11 0.66 3.30

C-II 8 0.48 2.40

TOTAL 19 1.14 5.70


17/47


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)1.- DOMESTICO 0.25 64 0.5 8.00



06.-GUANGAPAMPA

CUADRO DE CARGAS - GUANGAPAMPAS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

06


(kW)POTENCIA S.P.

Y C.E. (kW)CORRIENTE

(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 5 3.00 3.63 9.15 Ao cero:

5.70

10.0

C-II 12 0.00 1.50 3.79TOTAL 17 3.00 5.13 12.94

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITO NLAMPARAS

POTENCIA(kW)

CORRIENTE(A) Ao 20 :

6.87

C-I 4 0.24 1.20

C-II 1 0.06 0.30TOTAL 5 0.30 1.50


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)1.- DOMESTICO 0.25 17 0.5 2.13



SUB TOTAL 5.43PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.27

TOTAL (kW) 5.70



18/47

07.-GUAYAMPAMPA

CARGAS - CUADRO DE GUAYAMPAMPAS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

07


(kW)

POTENCIA

S.P. Y C.E.(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEOKVA

C-I 11 1.00 2.38 6.00 Ao cero:

5.69

10.0

C-II 20 0.00 2.50 6.31TOTAL 31 1.00 4.88 12.31

ALUMBRADO PUBLICO


(kW)CORRIENTE

(A)Ao 20 :

6.86C-I 6 0.36 1.80C-II 3 0.18 0.90

TOTAL 9 0.54 2.70


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 31 0.5 3.88



SUB TOTAL 5.42PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.27TOTAL (kW) 5.69


8.-QUEROCOTO CENTRO

CUADRO DE CARGAS - QUEROCOTO CENTROS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

08


POTENCIA

S.P. Y C.E.(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEOKVA

C-I 61 5.00 12.63 19.18 Ao cero:

42.39

75.0

C-II 101 12.00 24.63 37.41TOTAL 162 17.00 37.25 56.60

ALUMBRADO PUBLICO


(kW)CORRIENTE

(A)Ao 20 :

51.11C-I 15 0.90 1.52C-II 37 2.22 3.75

TOTAL 52 3.12 5.27


19/47


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 162 0.5 20.252.- CARGAS ESPECIALES 1.00 17 1.00 17.003.- ALUMBRADO PUBLICO 0.06 52 1.00 3.12

SUB TOTAL 40.37PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 2.02TOTAL (kW) 42.39M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 51.11POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 56.79POTENCIA DE DISEO DEL TRANSFORMADOR 75 KVA

09.-AMPLIACION QUEROCOTO

CUADRO DE CARGAS - AMPLIACIN QUEROCOTOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

09


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 93 7.00 18.63 28.30 Ao cero:

38.51

75.0

C-II 79 5.00 14.88 22.60TOTAL 172 12.00 33.50 50.90

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)CORRIENTE

(A)Ao 20 :

46.44C-I 27 1.62 2.73

C-II 26 1.56 2.63TOTAL 53 3.18 5.37


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 172 0.5 21.50


3.- ALUMBRADO PUBLICO 0.06 53 1.00 3.18SUB TOTAL 36.68PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 1.83

TOTAL (kW) 38.51M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 46.44

POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 51.60


10.-SHANQUIHUA SECTOR ALTO


20/47

CUADRO DE CARGAS - SHANQUIHUA SECTOR ALTOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

10

CIRCUITO N LOTESC.

ESPECIALES(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 31 4.00 7.88 19.89 Ao cero:

15.62

25.0

C-II 45 0.00 5.63 14.20TOTAL 76 4.00 13.50 34.09

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)

CORRIENTE(A) Ao cero:

18.84

C-I 10 0.60 3.00

C-II 13 0.78 3.90TOTAL 23 1.38 6.90


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 76 0.5 9.50


3.- ALUMBRADO PUBLICO 0.06 23 1.00 1.38SUB TOTAL 14.88PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.74TOTAL (kW) 15.62


11.-SAN LUIS

CUADRO DE CARGAS - SAN LUIS

S.E. N SERVICIO PARTICULARPOTENCI

APOTENCI

A

11


POTENCIA

S.P. Y C.E.(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 8 0.00 1.00 2.53 Ao cero:

2.48

5.0

C-II 9 0.00 1.13 2.84TOTAL 17 0.00 2.13 5.37

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)

CORRIENTE(A) Ao cero:

2.99

C-I 3 0.18 0.90

C-II 1 0.06 0.30TOTAL 4 0.24 1.20


21/47


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 17 0.5 2.13



SUB TOTAL 2.37PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.12TOTAL (kW) 2.48M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 2.99POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 3.33POTENCIA DE DISEO DEL TRANSFORMADOR 5 KVA

12.-AMPLIACION AYURAN SECTOR BAJO

CUADRO DE CARGAS - AMPLIACIN AYURAN SECTOR BAJOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

12


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 10 0.00 1.25 3.16 Ao cero:

8.57

15.0

C-II 26 3.00 6.25 15.78TOTAL 36 3.00 7.50 18.94

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITO NLAMPARAS

POTENCIA(kW)

CORRIENTE(A) Ao 20:

10.33C-I 2 0.12 0.60C-II 9 0.54 2.70

TOTAL 11 0.66 3.30


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 36 0.5 4.502.- CARGAS ESPECIALES 1.00 3 1.00 3.00


TOTAL (kW) 8.57M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 10.33POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 11.48



22/47

13.-AMPLIACION AYANCHACRA SECTOR BAJO

CUADRO DE CARGAS - AMPLIACIN AYANCHACRA SECTOR BAJOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

13

CIRCUITO N LOTES

C. ESPECIALES

(kW)

POTENCIA

S.P. Y C.E.(kW)

CORRIENTE

(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEOKVA

C-I 30 5.00 8.75 22.10 Ao cero:

14.00

25.0

C-II 21 1.00 3.63 9.15TOTAL 51 6.00 12.38 31.25

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITO NLAMPARAS

POTENCIA(kW)

CORRIENTE(A)

Ao 20:

16.88C-I 9 0.54 2.70

C-II 7 0.42 2.10TOTAL 16 0.96 4.80


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 51 0.5 6.38



SUB TOTAL 13.34PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.67TOTAL (kW) 14.00M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 16.88POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 18.76


14.-AMPLIACION ALTO OBRAJE

CUADRO DE CARGAS - AMPLIACIN ALTO OBRAJE

S.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

14


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 16 2.00 4.00 10.10 Ao cero:

11.90

25.0

C-II 16 0.00 2.00 5.05C-III 19 2.00 4.38 11.05

TOTAL 51 4.00 10.38 26.20ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)CORRIENTE

(A)Ao 20:

14.35C-I 10 0.6 3.00C-II 2 0.12 0.60C-III 4 0.24 1.20

TOTAL 16 0.96 4.8


23/47


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 51 0.5 6.38

2.- CARGAS ESPECIALES

1.00 4 1.00 4.003.- ALUMBRADO PUBLICO 0.06 16 1.00 0.96SUB TOTAL 11.34PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.57TOTAL (kW) 11.90M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 14.35POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 15.95POTENCIA DE DISEO DEL TRANSFORMADOR 25 KVA

15.-CRUZ ROJA

CUADRO DE CARGAS - CRUZ ROJAS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

15


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 15 4.00 5.88 14.84 Ao cero:

10.66

15.0

C-II 28 0.00 3.50 8.84TOTAL 43 4.00 9.38 23.67

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITO NLAMPARAS

POTENCIA(kW)

CORRIENTE(A) Ao 20:

12.86

C-I 8 0.48 2.40

C-II 5 0.30 1.50TOTAL 13 0.78 3.90

CARGAS A ALIMENTAR S.E. N 15SECTORES M.D.

CANTIDAD F.S.

TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 43 0.5 5.38



SUB TOTAL 10.16PERDIDAS EN DISTRIBUCION ( 5%) 0.51TOTAL (kW) 10.66

M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 12.86POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 14.29POTENCIA DE DISEO TRANSFORMADOR 15 KVA


24/47

16.-AMPLIACION EL ROCOTO

CUADRO DE CARGAS - AMPLIACION EL ROCOTOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

16


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE

(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 38 2.00 6.75 17.05 Ao cero:

18.44

25.0

C-II 20 4.00 6.50 16.41C-III 23 0.00 2.88 7.26


CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)CORRIENTE

(A) Ao 20:

22.24

C-I 12 0.72 3.60

C-II 9 0.54 2.70C-III 3 0.18 0.90

TOTAL 24 1.44 7.20


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 81 0.5 10.13



SUB TOTAL 17.57PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 0.88TOTAL (kW) 18.44M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 22.24POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 24.71POTENCIA DE DISEO TRANSFORMADOR 25 KVA

17.-AMPLIACION CAMPAMENTPO SECTOR ALTOCUADRO DE CARGAS - AMPLIACIN CAMPAMENTO SECTOR ALTO

S.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

17


POTENCIAS.P. Y C.E.(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE(Kw) DISEO

KVA

C-I 49 2.00 8.13 12.34 Ao cero:

23.28

37.5

C-II 36 4.00 8.50 12.91C-III 21 1.00 3.63 5.51


CIRCUITON

LAMPARASPOTENCIA

(kW)

CORRIENTE(A) Ao 20:

28.07

C-I 15 0.90 1.52

C-II 11 0.66 1.11C-III 6 0.36 0.61

TOTAL 32 1.92 3.24


25/47


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 106 0.5 13.25



SUB TOTAL 22.17PERDIDAS EN DISTRIBUCION (5%) 1.11TOTAL (kW) 23.28M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 28.07POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 31.19POTENCIA DE DISEO TRANSFORMADOR 37.5 KVA

18.-AMPLIACION NARANJO LA FILA

CUADRO DE CARGAS - AMPLIACION NARANJO LA FILAS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

18


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 41 6.00 11.13 16.90 Ao cero:

19.30

37.5

C-II 31 2.00 5.88 8.93TOTAL 72 8.00 17.00 25.83

ALUMBRADO PUBLICO


(kW)CORRIENTE

(A) Ao 20:

23.27C-I 13 0.78 1.32C-II 10 0.60 1.01

TOTAL 23 1.38 2.33


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 72 0.5 9.002.- CARGAS ESPECIALES 1.00 8 1.00 8.00


TOTAL (kW) 19.30M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 23.27POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 25.86POTENCIA DE DISEO TRANSFORMADOR 37.5 KVA


26/47

19.-NUEVO PACAYBAMBA ALTO

CUADRO DE CARGAS - NUEVO PACAYBAMBA ALTOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

19


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 16 0.00 2.00 5.05 Ao cero:

6.73

10.0

C-II 22 1.00 3.75 9.47TOTAL 38 1.00 5.75 14.52

ALUMBRADO PUBLICO

CIRCUITO N LAMPARAS POTENCIA(kW)

CORRIENTE(A) Ao 20:

8.12

C-I 8 0.48 2.40

C-II 3 0.18 0.90TOTAL 11 0.66 3.30


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 38 0.5 4.75



TOTAL (kW) 6.73M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 8.12POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 9.02POTENCIA DE DISEO TRANSFORMADOR 10 KVA

20.-NUEVO PACAYBAMBA BAJO

CUADRO DE CARGAS - NUEVO PACAYBAMBA BAJOS.E. N SERVICIO PARTICULAR POTENCIA POTENCIA

20


(kW)

POTENCIAS.P. Y C.E.

(kW)

CORRIENTE(A)

TOTAL DE

(Kw) DISEO

KVA

C-I 35 3.00 7.38 18.62 Ao cero:

12.03

25.0

C-II 17 1.00 3.13 7.89TOTAL 52 4.00 10.50 26.52

ALUMBRADO PUBLICO


(kW)

CORRIENTE

(A) Ao 20:

14.51

C-I 11 0.66 3.30

C-II 5 0.30 1.50TOTAL 16 0.96 4.80


27/47


SECTORESM.D.

CANTIDAD F.S.TOTAL

(kW) (kW)

1.- DOMESTICO 0.25 52 0.5 6.50



TOTAL (kW) 12.03

M.D. PROYECTADO A 20 AOS (kW) 14.51POTENCIA TOTAL (COS=0,9) KVA 16.12POTENCIA DE DISEO TRANSFORMADOR 25 KVA


28/47

LA MAXIMA DEMANDA TOTAL ACTUAL ES 300.81 KW (Y UNA MAXIMA DEMANDA PROYECTADA A 20 AOS DE 362.87 KW).

ITEM LOCALIDADS.E.N

LOTESLOTES

0.25KW C/UF.S. =0.5

CECC.EE

1KW C/UF.S. =1.0

LAMPLAMPARAS

60 W C/UF.S. =1.0

POTKW

PERD.DISTRIB.

KW

POTTOTAL

KW

M.DPROYECTADA20 AOS KW

POTENCIATOTAL

COS$=0,9)KVA

POTENCIAKVA

NOMINAL

1Palma de Oro Vista

Alegre Sector Bajo1 24 3.00 1 1.00 7 0.42 4.42 0.22 4.64 5.60 6.22 10

2 Nuevo Pacopampa 2 133 16.63 9 9.00 41 2.46 28.09 1.40 29.49 35.56 39.51 50

3Ampliacion MarcopampaBajo

3 78 9.75 2 2.00 23 1.38 13.13 0.66 13.79 16.62 18.47 25

4 Suchuran 4 33 4.13 0 0.00 9 0.54 4.67 0.23 4.90 5.91 5.56 10

5 Palma de Oro VistaAlegre Sector Alto 5 64 8 3 3 17 1.44 12.14 0.61 12.62 15.37 17.08 25

6 Guangapampa 6 17 2.13 3 3.00 5 0.30 5.43 0.27 5.70 6.87 7.63 10

7 Guayampampa 7 31 3.88 1 1.00 8 0.54 5.42 0.27 5.69 6.86 7.62 10

8 Querocoto Centro 8 162 20.25 17 17.00 52 3.12 40.37 2.02 42.39 51.11 56.79 75

9 Ampliacion Querocoto 9 172 21.50 12 12.00 53 3.18 36.68 1.83 38.51 46.44 51.60 75

10 Shanquihua sector alto 10 76 9.50 4 4.00 23 1.38 14.88 0.74 15.62 18.84 20.93 25

11 San Luis 11 17 2.13 0 0.00 4 0.24 2.37 0.12 2.48 2.99 3.33 5

12Ampliacion AyuranSector Bajo

12 36 4.50 3 3.00 11 0.66 8.16 0.41 8.57 10.33 11.48 15

13Ampliacion AyanchacraSector Bajo

13 51 6.38 6 6.00 16 0.96 13.34 0.67 14.00 16.88 18.76 25

14 Ampliacion Alto Obraje 14 51 6.38 4 4.00 12 0.96 11.34 0.57 11.90 14.35 15.95 25

15 Cruz Roja 15 43 5.38 4 4 13 0.78 10.16 0.51 10.66 12.86 14.29 15

16 Ampliacion el Rocoto 16 81 10.13 6 6 25 1.5 17.63 0.88 18.51 22.31 24.79 25

17Ampliacion CampamentoSector Alto

17 106 13.25 7 7.00 32 1.92 22.17 1.11 23.28 28.07 31.19 37.5

18Ampliacion Naranjo LaFila 18 72 9.00 8 8.00 23 1.38 18.38 0.92 19.30 23.27 25.86 37.5

19 Nuevo Pacaybamba Alto 19 38 4.75 1 1.00 11 0.66 6.41 0.32 6.73 8.12 9.02 10

20 Nuevo Pacaybamba Bajo 20 52 6.50 4 4.00 16 0.96 11.46 0.57 12.03 14.51 16.12 25


29/47

4.2Clculos mecnicos de la Lnea y red primaria

4.2.1 Distancias mnimas de seguridad

a) Distancia de Seguridad entre los conductores en los soportes para el mismo

circuito y diferentes circuitos:

Para Tensiones entre 0,75 - 11,00 kV: es 0,40 m

Para Tensiones mayores a 11,00 kV: 0,40 m + 0,01 m/kV en exceso de 11 kV

Para tensin = 13,2 kV: se tiene 0,42 m

Para tensin = 22,9 kV: se tiene 0,52 m,segn C.N.E (Tabla N 235-1)

Para el proyecto se considera la separacin de 0,7 mnormalizado por la DEP/MEM

b) Distancia vertical entre conductores tendidos en diferentes estructuras soporte

Segn normas DEP/MEM:

Esta distancia se determinar mediante la siguiente frmula:

D = 1,20 + 0,0102 (FC) (kV1 + kV2 - 50)

Donde:

kV1= Mxima tensin entre fases del circuito de mayor tensin, en kV

kV2= Mxima tensin entre fases del circuito de menor tensin: 25 kV 14,5 kV

FC = Factor de correccin por altitud

La distancia vertical mnima entre:

Lneas en 22,9 kV ser de 1,20 m y en lneas en 13,2 kV ser de 0,90 m

Lneas de 22,9 kV y lneas de menor tensin ser de 1,00 m

Segn CNE (Tabla N 233-1):

Entre conductores de 23 kV ser de 1,20 m

Entre conductores de 23 kV, sobre cables autosoportados menores a 750V ser de 1,20m

Entre conductores de 23 kV, sobre conductores de comunicaciones ser de 1,80m


30/47

c) Distancia de seguridad de los alambres, conductores, cables y partes rgidas con

tensin no protegidas adyacentes pero no fijadas a edificios y otras instalaciones a

excepcin de puentes (Segn CNE Tabla N234-1)

Distancia vertical sobre techos o proyecciones no fcilmente accesibles

a peatones 5,0 m

Distancia vertical sobre techos o proyecciones no accesibles a peatones 3,5 m

Distancia horizontal a paredes, proyecciones, balcones, ventanas y reas

fcilmente accesibles. 2,5 m

Distancia vertical sobre balcones, techos fcilmente accesibles a peatones 5,0 m

Distancia vertical sobre letreros, carteles, antenas de radio y televisin,

sobre pasillos por donde transita el personal 5,0 m

d) Distancia Vertical de conductores sobre el nivel del piso, camino, riel o superficie

de agua (Segn CNES Tabla N 232-1)

Cuando los conductores recorren a lo largo y dentro de los lmites de las carreteras u otras

fajas de servidumbre de caminos pero que no sobresalen del camino

Carreteras y avenidas 6,5 m

Caminos, calles o callejones 6,0 m

Espacios y guas peatonales o reas no transitables por vehculos 5,0 m

Calles y caminos en zonas rurales 5,0 m

Cuando los conductores cruzan o sobresalen

Carreteras y avenidas sujetas al trfico de camiones 7,0 m

Caminos, calles y otras reas sujetas al trfico de camiones 6,5 m

Calzadas, zonas de parqueo y callejones 6,5 m

Otros terrenos recorridos por vehculos, tales como cultivos,

pastos, bosques, huertos, etc. 6,5 m

Espacios y vas peatonales o reas no transitables por vehculos 5,0 m

Calle y caminos en zonas rurales 6,5 m


31/47

e) Distancias Mnimas a Terrenos Boscosos o rboles Aislados (DEP/MEM)

Distancia vertical entre el conductor inferior y los rboles 2,5 m

Distancia radial entre el conductor y los rboles laterales 0,5 m

Nota: Las distancias verticales se determinarn a la mxima temperatura y las distancias

radiales se determinarn a la temperatura en la condicin EDS y declinacin con carga

mxima de viento. Las distancias radiales podrn incrementarse cuando haya peligro que los

rboles caigan sobre los conductores.

f) Distancias de seguridad de los alambres, conductores y cables a otras

estructuras de soporte .(CNE-S 2011, TABLA 234.B )


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33/47

Los clculos realizados se muestran en el ANEXO 5.1

4.2.2 CLCULO MECNICO DEL CONDUCTORCaractersticas de los conductores

Los conductores para lneas y redes primarias areas sern desnudos, de aleacin de

aluminio AAAC, fabricados segn las prescripciones de las normas ASTM B398, ASTM

B399 o IEC 1089. La utilizacin de conductores de aleacin de aluminio es debido a que el

rea del proyecto est libre de contaminacin salina o industrial.

Las caractersticas del conductor utilizado se muestran a continuacin:

Cuadro N 4.13

Caractersticas Tcnicas de los Conductores

NombreMateria

lSeccin

mmDimetro

mm

Coeficientede

dilatacin1/C

MasaUnitaria

kg/m

Tirode

roturakN

Mdulode

elasticidad InicialkN/mm

Mdulo deelasticidad

FinalkN/mm

N dehilos

35 mm AAAC 35 7,57 0,000023 0,0957 10,81 51,382 60,82 7

NombreMateria

lSeccin

mmDimetro

mm

Coeficientede

dilatacin1/C

MasaUnitaria

kg/m

Tirode

roturakN

Mdulode

elasticidad InicialkN/mm

Mdulo deelasticidad

FinalkN/mm

N dehilos

70 mm AAAC 70 10,7 0,000023 0,192 20,95 51,382 60,82 7

La seccin utilizada es de acuerdo al informe tcnico N CJ/D-IT-013-2008 donde

especifica que ha de utilizarse es 35 y 70 mm2AAAC.


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Esfuerzos mximos en el conductor

Los esfuerzos en condiciones EDS para el conductor a ser utilizado en el presente proyecto

para los diseos se han considerado los siguientes EDS:

EDS inicial del 18% del tiro de rotura

EDS final del 15% del tiro de rotura para Lneas Primarias

EDS final del 13% del tiro de rotura para redes primarias y

EDS final del 7% del tiro de rotura para vanos flojos.

Para conductores de seccin igual o menor que 95 mm2se considera un esfuerzo de rotura

promedio de 300 N/mm2

Los esfuerzos mximos en el conductor son los esfuerzos tangenciales que se producen en

los puntos ms elevados de la catenaria. Para los conductores de aleacin de aluminio no

deben sobrepasar el 60% del esfuerzo de rotura, es decir: 180 N/mm.

Cabe mencionar que la determinacin del EDS final deber ser verificada durante la etapa

de la ingeniera de detalle durante la ejecucin de las obras con la utilizacin de las curvas

esfuerzo-deformacin obtenidos por medio de pruebas hechas a los conductores que se

instalarn en la obra.

Hiptesis de Estado.

Para definir las hiptesis de clculo mecnico de conductores, se ha tomado informacin delMapa Elico del Per y el CNE, las cuales se muestran en los Anexos N 01 y 02

respectivamente, obtenindose los siguientes valores:

Cuadro N 4.14

Seleccin de las Caractersticas Meteorolgicas

Descripcin Mapa Elico CNE SeleccionadoVelocidad Mxima del

Viento

Temperatura MnimaTemperatura Mxima

45-55 km/h-

-

70 km/h-

-

70 km/h5C

25C

De acuerdo a la Tabla 250-1-B de viento, hielo y temperatura para el rea de carga 1 (3001-

4000msnm) caso combinado de hielo y viento del Cdigo Nacional de Electricidad

Suministros.


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Por lo tanto para las Hiptesis de CMC se ha definido en:

Cuadro N 4.15

Hiptesis de Clculo Mecnico de Conductores

Hiptesis

ICondicionesde

Maximoesfuerzo

IICondiciones

Normales

IIICondicionesde

EsfuerzosCombinados

IVMaximaFlecha

Temperatura (C) 5 15 15 35Velocidad de Viento

(km/h)70 0 70 0

Sobrecarga de hielo(mm) 0 0 0 0

Esfuerzo % del Tiro deRotura final=60% Inicial:18% Final: 60% Final: 60%

Nota.- Se ha incrementado en 10C por el efecto CREEP para la hiptesis de mxima

Flecha.

Los clculos mecnicos de conductores permiten determinar los esfuerzos mximos y

mnimos para el conductor en las diferentes hiptesis planteadas, de manera que se pueda

disear adecuadamente las estructuras de la lnea primaria.

Asimismo se considera que los conductores de las lneas y redes primarias se han templado

a EDS inicial de 18%, verificndose la distribucin de estructuras a un EDS final del:

15% del tiro de rotura para las lneas primarias (vano mayores o iguales a 200 m)

13% del tiro de rotura para las redes primarias (vanos menores de 200 m)

7% del tiro de rotura para los vanos flojos.

Para efectuar los cambios de estado se ha empleado un programa de cmputo que utiliza el

mtodo exacto de clculo, los resultados de los clculos mecnicos de conductores se

muestran en el Anexo N 06


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4.2.3 SEPARACIN HORIZONTAL DE LOS CONDUCTORES

Segn recomendaciones de la norma DGE, la separacin horizontal mnima a mitad de vano

se obtiene de:

fFVS h 65,00076,0 max

Donde: U = Tensin nominal entre fases, kV

FC = Factor de correccin por altitud

f = Flecha del conductor a la temperatura mxima prevista, m

Donde se requiere afectar por altitud debido a que las instalaciones se desarrollan por

encima de los 1000 msnm.

U nominal : 22,9 kV

fh (factor de correccin por altura) : 1+1,25x(H-1000)x10-4

En Anexos se muestra la separacin horizontal mxima que presentaran los armados de la

lnea primaria, ya sea entre armados del mismo tipo, diferentes armados para la seccin de

35 y 70 mm de AAAC.

En el cuadro siguiente, se muestran en resumen los vanos mximos por separacin

horizontal entre conductores, para los armados ms utilizados:

Cuadro N 4.16

Separacin Horizontal Mnima entre Conductores, Sistema Trifsico

Para Tensin Nominal de 22.9 kV

ArmadoN dePostes S Conductor Factor de Flecha Vano

por

Armado (m) AAAC correcin (Fh) (m) (m)PS1-2 1/1 2.2 35 mm 1.325 9.2 320PS1-2 1/2 3.1 35 mm 1.325 19.5 480PR3-2 1/1 2.1 35 mm 1.325 8.3 300PA3-2 1/1 1.7 35 mm 1.325 5.1 240PS1-3 1/1 1.1 70 mm 1.325 1.8 120PS1-3L 1/1 2.2 70 mm 1.325 9.2 320PR3-3L 1/1 2.1 70 mm 1.325 8.3 300TS-3L 1/1 2 70 mm 1.325 7.4 280PRH-3 2/2 4 70 mm 1.325 33.7 640

PS1-3L 1/2 3.1 70 mm 1.325 19.5 480PRH-3 2/3 4.5 70 mm 1.325 43.2 740


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4.2.4 Clculo del Vano Bsico

El tensado de conductores, comprendidos entre dos estructuras de anclaje, debetener el mismo esfuerzo a lo largo de todo el tendido de la lnea.

Es por ello que es importante el concepto de Vano Bsico (Vano de Regulacin) ya

que este nos permite absorber las diferencias de tensin de los conductores porvariacin del vano y de las condiciones meteorolgicas de la zona.

a : Longitud de tramo

RESULTADOS se ha calculado tomando en cuenta todos los tramos del proyectodando como vano Bsico: .Para los conductores de 35 mm2un vano bsico de: 194,08 m Para los conductores de 70 mm2un vano bsico de : 197,47m

Ver los valores de los tramos considerados en el proyecto para ambos casos en(ANEXO 07)

4.2.5 CALCULO MECNICO DE ESTRUCTURAS - RETENIDAS

El clculo mecnico de estructuras tiene por objetivo determinar las cargas mecnicas

aplicadas en los postes, cables de retenida, crucetas y sus accesorios, de tal manera que en

las condiciones ms crticas, no se supere los esfuerzos mximos previstos en el Cdigo

Nacional de Electricidad y complementariamente en las Normas Internacionales.

Formulas aplicadas:

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

ic hdPvMVC *)2cos(***

Momento debido a la carga de los conductores (MTC):

)(*)2

(**2 iC hsenTMTC

Momento debido a la carga de los conductores en estructuras terminales (MTR):)(* iC hTMTR

Momento debido a la carga del viento sobre la estructura (MVP):

600

)2(** 02

DDhPMVP mlV

cos

cos*3

a

aar


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Momento debido al desequilibrio de cargas verticales (MCW): CrC BWADWCAKLWMCW ***

Momento total para hiptesis de condiciones normales, en estructura dealineamiento, sin retenidas (MRN):

MVPMCWMTCMVCMRN Momento total en estructuras terminales (MRN):

MVPMTCMRN Esfuerzo del poste de concreto en la lnea de empotramiento, en hiptesis de

condiciones normales:

3*10*166,35C

MRNRH

Carga crtica en el poste de concreto debida a cargas de compresin:

2

2 **

kl

IEPcr

Momento de inercia para postes troncocnicos segn Norma ASTM

64/**

3

DoDmI Carga en la punta del poste de concreto, en hiptesis de condiciones normales:

)15,0( hl

MRNQN

Esfuerzo a la flexin en crucetas de madera:

Ws

MaRC ;;

6

)( 2hcbws ;; ))(( BcQvMa

Deflexin en postes de concreto:

EI

Phy

3

)( 3

Donde:Pv Presin del viento sobre superficies cilndricas, en Pa.

d Longitud del vano-viento, en m.

Tc Carga del conductor, en N.

c Dimetro del conductor, en m.

Angulo de desvo topogrfico, en grados.

Do Dimetro del poste en la cabeza, en cm.

Dm Dimetro del poste en la lnea de empotramiento, en cm.hl Altura libre del poste, en m.

hi Altura de la carga i en la estructura con respecto al terreno, en m.

hA Altura del conductor roto, respecto al terreno, en m.

Bc Brazo de la cruceta, en m.

Kr Relacin entre el vano-peso y vano-viento.

Rc Factor de reduccin de la carga del conductor por rotura: 0,5 (segn

CNE).


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Wc Peso del conductor, en N/m.

WCA Peso del aislador tipo Pin o cadena de aisladores, en N.

WAD Peso de un hombre con herramientas, igual a 1000 N.

C Circunferencia del poste en la lnea de empotramiento en cm.

E Mdulo de Elasticidad del poste, en N/cm.I Momento de inercia del poste, en cm.

k Factor que depende de la forma de fijacin de los extremos del poste.

l Altura respecto al suelo del punto de aplicacin de la retenida.

hc Lado de cruceta paralelo a la carga, en cm.

b Lado de cruceta perpendicular a la carga, en cm.

QV Sumatoria de cargas verticales, en N (incluye peso de aislador,

conductor y de 1 hombre con herramientas).P Carga de trabajo sobre la estructura, en cm.

y Deflexin en el poste de concreto, en cm

Para el clculo de la deflexin se ha tomado en cuenta que la deformacin

permanente no debe exceder el 4% de la longitud til del poste.

En el ANEXO 08 , se muestran los valores obtenidos de la lneaprimaria 3 y red primaria 2, en distintos ngulos. Estos

valores nos ayudaran a definir las estructuras que necesitan

retenidas.

Para la lnea primaria 3 y Red primaria 2 se realizo los

clculos correspondientes para la seleccin de retenidas, en el

cual se tomo datos del clculo mecnico de estructuras para los

ngulos ms crticos de nuestro proyecto. (VER ANEXO 09)


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4.2.6 CALCULO DE CIMENTACIN DE POSTES

Ecuacin de Condicin de Equilibrio

Momento Actuante (Ma) Momento Resultante (Mr) 3

3

4

2tbC

b

Pa

PtHeFp

Donde:P : Peso Total (poste + equipo + macizo) en KgC : Coeficiente definido por la densidad del terreno y el ngulo del talud (2100

Kg/m3)He : Altura equivalente del poste a la intemperie (10.50 m) : Presin Admisible del terreno (2.0 Kg/cm2 = 2.0 x 104 Kg/m2)

a : Ancho del macizo (0.90 m)b : Largo del macizo (0.90 m)t1 : Profundidad enterrada del poste (1.50 m)t : Profundidad del macizo (1.60 m)c : Peso especfico del concreto (2200 Kg/m3)Fp : Fuerza que admite la punta del poste (300 Kg)

Otras Definiciones

Pm : Peso del macizo en KgVm : Volumen del macizo en m3

Vc : Volumen del Tronco Cnico en m3A1 : Seccin del poste en el empotramiento en m2A2 : Seccin del poste en su base en m2d1 : Dimetro del poste en el empotramiento en md2 : Dimetro del poste en la base en m

Entonces se tiene cVcVmPc tbaVm

21213

1AAAA

tVc

4

11

2dA

4

22

2dA


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4.2.6.1Resultado de clculo de las cimentaciones de los postes

Con los parmetros encontrados en laboratorio y empleando la metodologa descritaanteriormente se ha realizado el clculo de la cimentacin, definiendo las dimensiones de

stas y las solicitaciones de carga para cada tipo de estructura.

De los resultados encontrados se puede observar que la resistencia en algunos tipos de suelo

es mayor que las solicitaciones de las estructuras del proyecto, como es el caso de roca,

mientras que en otras se hace necesaria una mayor dimensin de la cimentacin.

Se deber tener cuidado para el caso de arcillas orgnicas, cuyo material extrado no ser

usado para la cimentacin, debido que posee una baja capacidad portante.

A continuacin se presenta el siguiente cuadro de resultados en donde se tiene un tipo de

cimentacin para cada tipo suelo:


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Cuadro N 4.18

Tipo de Suelo Descripcin del posteProfundida

d(m)

a x b(m)

Relleno conMaterial Propiode Excavacin

Terreno Normal(arcilloso y/oconglomerado

Poste de CAC 12m300daNPoste de CAC 12m400daN

1.51.5

0.9x0.90.9x0.9

100%100%

Terreno rocosoPoste de CAC 12m300daNPoste de CAC 12m400daN

1.51.5

0.9x0.90.9x0.9

100%100%

Ver detalle de cimentaciones en el Anexo N 10

4.2.7 CALCULO DEL BLOQUE DE CONCRETO

Para el diseo de la cimentacin de la retenida, se emple el mtodo de fuerzas en un

elemento en equilibrio. La cimentacin para la retenida se compone de una excavacin

prismtica, de dos secciones: triangular y rectangular. Sobre la varilla metlica de la

retenida actuar una fuerza de traccin, la cual tratar de arrancar el bloque de concreto

enterrado en el extremo de la varilla. Las fuerzas opositoras a la traccin son las siguientes:

Peso del bloque de concreto armado : Pb

Peso del material de relleno compactado : Wt

Fuerza debida al peso del relleno compactado en la retenida

(es la componente de Wt en la direccin del cable de retenida) : Pw

Rozamiento entre caras laterales (entre el relleno y el suelo original) : Fr

4.2.7.1Metodologa

Como el sistema se encuentra en equilibrio se debe cumplir que:

Ft


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(Fr1, Fr2, Fr3).

Para el clculo de la cimentacin de las retenidas (Ver Anexo 4.10), la fuerza que ejerce

mayor oposicin a la fuerza externa de traccin, es la componente del peso propio del

relleno compactado, en direccin del cable.El peso propio del relleno compactado se calcula con la siguiente frmula:

gfAWt L

La componente del peso propio del relleno compactado (Wt) en direccin del cable, se

evala segn lo siguiente:

)()( CosWtCosgfAPw L

Donde:

AL : rea lateral del bloque de retenida.

f : Dimensin de la cimentacin, transversal al plano de la retenida.

: Peso especfico natural del material propio compactado (el resultado

de laboratorio, para un terreno tpico arcilloso posee un densidad

natural de 1 300 Kg/cm2 y al ser utilizado como material de relleno

se compactar, por lo que se asumir que llegar a 1 500 Kg/cm2).

: ngulo que forma el cable de retenida con la vertical.

g : Gravedad: 9,81 m/s2.

Para el clculo general de las fuerzas de rozamiento, stas se determinan, en su forma ms

genrica, con la siguiente expresin:

Lr FF


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Las fuerzas de rozamiento se calculan multiplicando las fuerzas laterales perpendiculares a

la superficie de contacto, por el coeficiente de rozamiento, entre caras de relleno

compactado y terreno natural.

La fuerza de rozamiento Fr1se calcular de la siguiente manera:

)(1 SenWtFr

La Fuerza de rozamiento Fr2se calcula por la siguiente expresin:

)(22 CosDHgKFr a

La Fuerza de rozamiento Fr3se calcula por la siguiente expresin:

)(23 CosfHgKFr a

Donde tenemos:

Ka : Coeficiente de empuje lateral del suelo.

H : Profundidad de excavacin

F

H


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f : Dimensin de la cimentacin, transversal al plano de la retenida

D : Dimensin horizontal de la cimentacin, paralela al plano de la retenida.

g : Gravedad: 9,81 m/s2

: Coeficiente de Friccin, cuyo valor se establecer de acuerdo a las

propiedades mecnicas del suelo.

321 )(2 FrFrFrFr

El coeficiente de empuje activo est dado por la siguiente expresin:

Ka= Tan2(45-/2)

Donde:

: ngulo de friccin interna, valor establecido de acuerdo a los resultados delaboratorio.

El ngulo de friccin estar de acuerdo a los resultados obtenidos en el laboratorio, y de

tales caractersticas se ir a la siguiente tabla:

Clases de Terreno de

Cimentacin

EsfuerzoPermisible

del Terreno (t/m2)

Coeficientede friccin

paraDeslizamiento

Rocoso

Roca Dura conPocas Grietas

100 0.7

Roca Dura conMuchas Fisura

60 0.7

Roca Blanda 30 0.7

Estrato deGrava

DensaNo Densa

6030

0.60.6

TerrenoArenoso

DensaMedia

3020

0.60.5

TerrenoCohesivo

Muy DuraDuraMedia

20105

0.50.450.45

Fuente: Diseo en Concreto Armado, Ing. Roberto Morales Morales, pg. 113,

Editorial ICG.

El valor de ha usar ser 0,5.


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En la lnea tenemos el tipo de Retenida Simple, donde la fuerza de traccin a vencer en la

varilla de anclaje es. Ft = 30 920 N.

4.2.7.2Cuadro resumen

Se presenta un cuadro resumen sobre las dimensiones de retenida simple:

Geometra Retenida Simple

S (m) 0,80D (m) 0,70H (m) 2,00f (m) 0,70L (m) 0,40B (m) 0,40

4.2.7.3Esquema descriptivoSe presenta un esquema en el que se indica el origen de las fuerzas que se oponen a la

fuerza externa Ft. La fuerza Fr1 acta en el plano a-r-u-g, las fuerzas Fr2 actan en el

plano a-b-c-e y r-p-q-s; y la fuerza Fr3acta en el plano b-p-c-q. Para garantizar la

estabilidad de la retenida se debe cumplir la relacin indicada al pie del grfico.


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VER ANEXO N 11

4.-Cálculos Justificativos 22.9 Kv

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