Electrificacion Primaria Subterranea Marcona Ica

8/19/2019 Electrificacion Primaria Subterranea Marcona Ica

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PROYECTO DE ELECTRIFICACIÓN SUBTERRÁNEA EN 4.16 KV INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGI CO “ LU IS FELIPE D E LAS CASAS GRIEVE”

1. MEMORIA DESCRIPTIVA1.1. GENERALIDADES

1.1.1. OBJETIVOS

1.1.2. GEOGRAFÍA1.2. ALCANCE DEL PROYECTO1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

1.3.1. RED PRIMARIA1.3.2. CASETA DE TRANSFORMACIÓN1.3.2. RED SECUNDARIA

1.4 CARGAS ELÉCTRICAS1.5 BASES DE CALCULO1.6 PLANOS

II. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MATERIALES

2.1 RED PRIMARIA2.1.1 DERIVACION

A.- CONECTORB.- SECCIONADOR UNIPOLAR

2.1.2 BAJA DE LINEA EN POSTEA.- TERMINAL TRIPOLAR TERMOCONTRACTILB.- CINTA BAND-ITC.- CONDUCTORD.- CINTA SEÑALIZADORAE.- EXCAVACIONES

2.2 TRANSFORMACIÓN2.2.1. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

A.- SECCIONADOR UNIPOLARB.- FUSIBLESC.- CABEZA TERMINAL PARA CABLE

2.2.2 TRANSFORMADOR DE POTENCIA2.2.3 CONDUCTORES

A.- CONDUCTOR DE ENTRADAB.- CONDUCTOR DE SALIDA

2.2.4 VARILLAS DE COBRE2.2.5 AISLADORES PORTA-BARRAS

2.2.6 TABLERO DE DISTRIBUCIÓNA.-GABINETEB.- BARRAS DE COBREC.- AISLADORES PORTABARRASD.- INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOSE.- POZO DE PUESTA A TIERRAF.- OBRAS CIVILES

2.3 RED SECUNDARIA2.3.1 CONDUCTOR2.3.2 CINTA SEÑALIZADORA

2.3.3 EXCAVACIONES


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III. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS ELÉCTRICOS3.1 CALCULO DE DEMANDA MÁXIMA3.2 CALCULO POR INTENSIDAD3.3 CÁLCULO POR CAÍDA DE TENSIÓN3.4 CALCULO DE INTENSIDAD EN CORTO CIRCUITO3.5 DISEÑO DE BARRAS EN 4.16 KV

3.5.1 CALCULO DE CORRIENTE NOMINAL3.5.2 CALCULO DE ESFUERZOS3.5.3 CALCULO POR EFECTOS TÉRMICOS3.5.4 CALCULO POR RESONANCIA

3.6 CALCULO DE PUESTA A TIERRA

VI PROPUESTA ECONÓMICA- METRADO- PRESUPUESTO- LISTADO DE MATERIALES- COSTOS UNITARIOS

VI PLANOS


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PROYECTO DE ELECTRIFICACIÓN SUBTERRÁNEA EN 4.16KVINSTI TUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “LUIS FELI PE DE LAS CASAS GRIEVE”

I. MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1. GENERALIDADES

1.1.1. OBJETIVOS

La Municipalidad del distrito de Marcona, en su política de

asistencia técnica y ayuda a la población ha elaborado el expediente de

suministro de energía en alta tensión para el INSTITUTO SUPERIOR

TECNOLÓGICO “LUIS FELIPE DE LAS CASAS GRIEVE”

El proyecto en mención esta concebido para la alimentación

elèctrica del Instituto arriba mencionado, dar energía eléctrica a todos los

ambientes existentes y por construir, por lo que se hizo un estudio de

consumo de cargas estimado a futuro.

1.1.2. GEOGRAFÍA

El Instituto Superior Tecnológico “Luis Felipe De Las Casas

Grieve” esta ubicado en la región de la costa, en el departamento de Ica al

sur, en la provincia de Nazca, distrito de San Juan de Marcona en la Zona

Industrial, con una altura de 22 msnm, es de clima ligeramente húmedo de

alrededor de 85% HR, llega a alcanzar una temperatura de 30°C y baja

hasta 15°C aproximadamente.

1.2. ALCANCE DEL PROYECTO

La elaboración del proyecto comprende desde el diseño de la línea primaria

en el punto de derivación del sistema de 4.16 KV, de sus elementos de

transmisión y transformación como son los conductores en forma subterránea, eltransformador de fuerza en caseta, accesorios, estructuras y sus dispositivos de

mando y protección, para alimentar una carga de 245 Kw., líneas de alimentación

también subterráneas necesarias para el accionar todos los sistemas divididas en:

· Taller de Maquinas Herramientas (existente)

· Aulas Taller (existente)

· Pabellones:


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PROYECTO DE ELECTRI FI CACI ÓN SUBTERRÁNEA EN 4. 16KV I ST “LUI S FELI PE DE LAS CASAS GRI EVE”

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o Pabellón 01 (existente)

o Pabellón 02 (proyectado)

o Pabellón 03, y

o Luces externas (proyectado)

La medición se hará en baja tensión, para lo cual se ha previsto la

instalación de un equipo de medición con su respectiva caja portamedidor, y

accesorios.

1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Se proyecta derivar una línea de alta tensión de 4.16 KV hasta una caseta

de transformación, luego proyectar las alimentaciones de energía a los diferentespuntos a energizar; la red eléctrica diseñada en 4.16 KV consta de las siguientes

fases:

1.3.1. RED PRIMARIA

La red primaria se inicia con una derivación del punto de alta

tensión ubicada a unos 31 mts del lugar donde esta destinada la caseta que

es dentro de los perímetros del IST de sistema subterráneo con una

profundidad de 1.00 mts. y cinta señalizadora de seguridad.

LÍNEA

· Tensión : 4.16 KV

· Sistema : Subterráneo

· Numero de fases : 3

· Demanda máxima : 133.64 Kw.

· Numero de ternas : 1

· Conductor : N2XSY 3-1x16 mm2

· Longitud de la red : 48.5 metros

1.3.2. CASETA DE TRANSFORMACIÓN

Será de material noble, en una ubicación de acceso libre, dotado

de ventilación y de seguridad respectiva, en ella se ubicaran las celdas de

llegada con sus accesorios de control y seguridad, transformación con el


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transformador de potencia de 160 KVA y tablero de distribución en el que

estarán las barras de cobre y sus respectivos interruptores

termomagnéticos para cada circuito:

SUB-ESTACIÓN (CASETA)· Transformador de Potencia : 160 KVA

· Tensión nominal Primaria : 4.16 KV

· Tensión nominal Secundaria : 440-220 v


· Fases : Trifásica

· Estructuras : Const. Noble

· Tablero de Distribución General : Tipo gabinete c/barras de Cu,Interruptor Termomagnético,

medidor, accesorios de

maniobra y protección

1.3.2. RED SECUNDARIA

Entrega de energía eléctrica por medio de conductores de cobre

electrolítico blando del tipo NYY

LÍNEAS

· Tensión : 440-220 v


· Numero de fases : 3

· Demanda máxima

· Maquicentro : 66.46 Kw.

· Aulas Taller : 22.86 Kw.

· Pabellones : 44.32 Kw.

· Numero de ternas : 1

· Conductor : NYY

· Longitud de la red : 133 metros totales de línea

· Tableros de distribución de tipo gabinete inc/interruptores

termomagnéticos


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1.4 CARGAS ELÉCTRICAS

Las carga eléctricas a satisfacer son:

Taller de Maquicentro

Maquinas Herramientas.-

Se tomarà en cuenta las potencias de los equipos existentes y por instalar(proyectarse), las que sumaron 49.26 KW (ver cuadro de calculo)

Iluminación.-

Según el CNE para locales industriales de tomara 20 W/m² por área techada,

lo que dan 5.14 KW (ver cuadro de calculo)

Cargas móviles.-Se asumió cargas de taladros, amoladoras, etc., y resulto 0.98 KW (ver

cuadro de calculo)

Aulas Taller

Para el calculo de consumo según el CNE es 20 W/m², es 3.80 KW, las

cargas principales por equipos de soldadura serán de 15.25 KW (ver cuadro

de calculo)

Pabellones

Para los pabellones según el CNE será de 25w/m² por área 14.77 KW y

por cargas especiales de 8.0 Kw. (ver cuadro de calculo)

Para futuras construcciones se asumió 01 pabellones de 13.40 Kw. y la

Iluminación externa será 0.77 Kw. (ver cuadro de calculo). A estos

consumos reales se le aplicara un factor de servicio del 1.20%.

1.5. BASES DE CALCULO

El presente estudio se elaboro teniendo en cuenta las normas vigentes en

como el C.N.E. Tomo IV – Suministro y Tomo V Utilización, D.L. 25844 Ley de

concesiones, Reglamento del D.L. 25844, Norma DGE-044-B-P-1/1984

“Elaboración y Conformidad de Proyectos de sistemas de Utilización a tensión de

distribución primaria a cargo de terceros”, y se inicio con los parámetros

generales:


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· Tensión Nominal : 4.16 KV

· Caída de tensión : 3.5% Vn

· Factor de Potencia : 0.85

· Demanda Máxima : 133.64 KW

· Potencia nominal : 160 KVA

1.6 PLANOS

En el presente proyecto se adjuntan los planos siguientes:

· Plano de Distribución, localización DL-01

· Plano de Instalaciones eléctricas IE-02

· Plano de Detalles Dt-03· Plano de Detalles Dt-04


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II. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MATERIALES

2.1 RED PRIMARIA

2.1.1 DERIVACION

A.- CONECTOR

Será de aleación de cobre y estaño conformado en "C" declase UDC Tipo II, 16-16 mm² y conductor de cobre desnudo

diámetro de 16 mm²

B.- SECCIONADOR UNIPOLAR

Características técnicas

Tensión nominal de trabajo : 15 KV

Corriente nominal : 300 ATensión máxima de servicio : 4.16 KV

Accionamiento : Sin carga, con pértiga.

Montaje : Exterior

2.1.2 BAJA DE LÍNEA EN POSTE

A.- TERMINAL TRIPOLAR TERMOCONTRACTIL

También se incluirá tubos contráctiles por fases, para sección

25mm² tipo 3M o similar, aprobado según norma CI-7-714,

hermético, a prueba de humedad y filtraciones con aislamiento de 6

KV. y soportes.

B.- CINTA BAND-IT

Será de acero inoxidable de 19 mm de ancho, no magnético,

acabado liso y sin bordes cortantes, espesor 0.3 mm.

C.- CONDUCTOR

El conductor de alimentación primaria será de cobre

electrolítico recocido blando, cableado concéntrico, redondo y

comprimido. Cinta semi-conductora o compuesto semi-conductor

extruido sobre el conductor, aislamiento de Polietileno Reticulado

(XLPE) con chaqueta exterior de PVC, tipo N2XSY 3x1x16mm²

3.6/6KV


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Tipo : N2XSY

Sección : 16 mm²

Tensión de servicio : 3.6 - 6 KV

Conformación : Unipolar

N° de hilos : 7Temp. de operación : 90°C

Temp. de sobre carga : 130°C

Temp. en corto circuito : 250°C

Resistencia a 90°C : 0.9280 ohm/Km

Reactancia a 90°C : 0.2914 ohm/Km

Intensidad enterrado : 121 Amp.

D.- CINTA SEÑALIZADORAEsta será de polietileno de alta resistencia a los ácidos de color

rojo con las siguientes características:


Ancho : 125 mm

Espesor : 0.10 mm

Elongación : 250%Color : Rojo Brillante

Inscripción : "PELIGRO DE MUERTE 10000 VOLTIOS" EN

LETRAS NEGRAS.

E.- EXCAVACIONES

Se efectuara una excavación de 0.60 x 1.10 metros de

profundidad se colocara un colchón de arena gruesa de espesor de 10

cm, se tenderán los cables en forma recta, estirándolos, se colora otra

capa de arena gruesa unos 20 cm, se pondrá ladrillos comunes a todo

lo largo, se rellena con tierra cernida unos 20 cm y luego se coloca la

cinta señalizadora, estirada a todo lo largo de la zanja, para después

cubrir la zanja con material propio libre de pedregones, compactado

por capas.


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2.2 TRANSFORMACIÓN

2.2.1. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

A.- SECCIONADOR UNIPOLAR


Tensión nominal de trabajo : 15 KVCorriente nominal : 300 A

Tensión máxima de servicio : 4.16 KV

Accionamiento : Sin carga, con pértiga.

Montaje : Interior

B.- FUSIBLES

Características técnicasTensión nominal de trabajo : 6 KV

Corriente nominal : 25 A

Poder de ruptura : 800 MVA

C.- CABEZA TERMINAL PARA CABLE


Tensión Nominal : 6 KV

Tensión de Servicio : 4.16 KV

2.2.2 TRANSFORMADOR DE POTENCIA


Potencia Nominal : 160KVA

Intensidad nominal en B.T. : 243 Amp.

Fases : 3

Frecuencia : 60 Hz

Relación de Transformación : 4.16/0.44-.022 KVA

Conexión : Dyn5

Regulación : 2.5% - 5%

Perdidas con carga : 3.10 KW

Perdidas sin carga : 0.60 KW

Perdidas totales : 3.70 KW


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2.2.3 CONDUCTORES

Los conductores de alimentación y salida al tablero serán de cobre

blando, con aislamiento de Polietileno Reticulado (XLPE) con chaqueta

exterior de PVC, que soporten las intensidades respectivas con respecto al

transformador:A.- CONDUCTOR DE ENTRADA

El conductor de alimentación al transformador será el mismo

que el de derivación N2XSY 3x1x16 mm²


Tipo : N2XSY

Sección : 16 mm²Tensión de servicio : 3.6 - 6 KV


N° de hilos : 7

Temp. de operación : 90°C

Temp. de sobre carga : 130°C

Temp. en corto circuito : 250°C

Resistencia a 90°C : 0.9280 ohm/Km

Reactancia a 90°C : 0.2914 ohm/Km


B.- CONDUCTOR DE SALIDA

El conductor de alimentación al transformador será el mismo que

el de derivación THW 3x95 mm²


Tipo : THW

Sección : 95 mm²

Tensión de servicio : 0.6 KV


N° de hilos : 7

Temp. de operación : 75°C



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2.2.4 VARILLAS DE COBRE


Varillas : Cu Electrol. 99.9%

Dimensiones : 3 unidades de 3.20x10 mm.

Intensidad de corriente en C.C. : 520 A

2.2.5 AISLADORES PORTA-BARRAS


Material : Resina epóxica, troncocónica

Tensión Nominal : 12KV

Soporte de ángulo e= 3/16” : 1 ½” x 1 ½!

Línea de fuga : 200 mmResistencia a rotura : 750 Kg

2.2.6 TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

Será provisto de barras de cobre al 99.9% soportado sobre

aisladores de campana, de donde saldrán las alimentaciones a los

interruptores termomagnéticos para cada ambiente seleccionados de

acuerdo a la intensidad de consumo:

A.- GABINETE

Material : Madera o Metálico

Dimensiones : 1.20 x 1.00 x 0.30 m

Plancha metálica e= 1/8” : 1.00 x 0.80 m

B.- BARRAS DE COBRE


Platinas : Cu Electrol. 99.9%

Dimensiones : 800 x 40 x 5 mm.

Intensidad de corriente en C.C. : 520 A

C.- AISLADORES PORTA-BARRAS


Material : Resina epóxica, troncocónica

Tensión Nominal : 6 KV


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Plancha metálica e= 1/8” : 1.00 x 0.80 m

Línea de fuga : 200 mm

Resistencia a rotura : 750 Kg

D.- INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOSSe instalaran dos Interruptores termomagnético caja moldeada:

MAQUICENTRO AULAS TALLER PABELLÓN DE AULAS

Intensidad Nominal (A)

N° de Polos

Poder de ruptura KA

Para 240 V

Para 480 V

125

3

18

14

60

3

18

14

100

3

18

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E.- POZO DE PUESTA A TIERRA

Para la protección del personal se efectuara un pozo de puesta a

tierra uno en el lado de alta tensión y otro en el lado de baja tensión.

Serán construidos cavando un agujero de 80 x 80x 260 metros de

profundidad, con:

Tierra cernida y carbón vegetal,

Aditivos de electro-químicos (Thorgel o similar)

Varilla de Cooperweld de 16 mm de diámetro x 2.40 metros

Terminal tipo AB para conexión

Cable ce cobre desnudo de 25 mm²

Todas las partes metálicas de las celdas, transformador,

seccionadores, etc., serán conectadas al pozo tierra de Alta tensión.

Los valores de resistencia deberán ser inferiores a 25 y 15 ohmios

para los pozos de alta y baja tensión respectivamente.


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G.- OBRAS CIVILES

Será de material noble de 5.0 x 3.0 x 3.20 mts de altura, de tipo

convencional, con ventilación y puerta de perfiles de fierro de 1” x 1” x

1/8” y plancha LAF de 2 mm de espesor, con chapa de seguridad, el

piso soportara una carga de 4000 kg/cm², los ambientes de las celdasserán; la celda de llegada de 1.30 mts de ancho por 1.20 mts de

profundidad al igual que la celda de distribución, la celda de

transformación tendrá 2.00mts de ancho por 1.30 mts de profundidad y

estará provista de rieles de soporte al transformador de 2” x 2” x 3/16”

(ver detalles)

2.3 RED SECUNDARIA2.3.1 CONDUCTOR

El conductor de Alimentación secundaria será de cobre

electrolítico recocido blando, cableado concéntrico, redondo y comprimido.

Aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC) y protección con una chaqueta

de PVC color negro, tipo NYY con tensión de servicio 1 KV. ,

temperatura de operación 80°C

CARACTERÍSTICAS

TÉCNICASMAQUICENTRO AULAS TALLER

PABELLÓN

DE AULAS

Tipo

Sección mm²

Tensión de servicio KV

N° de hilos

Temp. de operación °C

Inten. Enterrado Amp.

NYY

25

0.6

7

80

137

NYY

16

0.6

7

80

110

NYY

16

0.6

7

80

110

2.3.2 CINTA SEÑALIZADORA

Esta será de polietileno de alta resistencia a los ácidos de color

rojo con las siguientes características:

Ancho : 125 mm

Espesor : 0.10 mm


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Elongación : 250%

Color : Rojo Brillante

Inscripción : "PELIGRO DE MUERTE 10000 VOLTIOS" EN

LETRAS NEGRAS.

2.3.3 EXCAVACIONES

Se efectuara una excavación de 0.60 x 0.80 metros de profundidad

se colocara un colchón de arena gruesa de espesor de 10 cm, se tenderán los

cables en forma recta, estirándolos, se colora otra capa de arena gruesa unos

15 cm, luego se coloca la cinta señalizadora, estirada a todo lo largo de la

zanja, para después cubrir la zanja con material propio libre de pedregones,

compactado por capas.


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III. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS ELÉCTRICOS

Los cálculos desarrollados en el proyecto se ajustan a las Normas de la

Dirección General de Electricidad del Ministerio de Energía y Minas, Código Nacional

de Electricidad y a la Ley de Concesiones Eléctricas y su Reglamento

3.1 CALCULO DE DEMANDA MÁXIMA

Para el calculo de la demanda a satisfacer se tomo en cuenta las

disposiciones del CNE y demás reglamentos de electricidad en cuanto a las

potencias a considerar, por equipos, iluminación cargas especiales, etc.

Pot. 1 Pot. 2 Pot. 3 Pot. 4

01 M7232B/1 0.550 0.250 3.000 18.500 22.30002 MQ8260 0.550 7.500 0.125 0.550 8.72503 T8115-1 1.100 1.10004 T8210 0.550 0.55005 3M9814 0.746 0.746 0.373 1.86506 T716B 2.200 0.750 2.95007 12PSD100 0.373 0.373 0.74608 - - - 7.600 7.600

09* - - - 0.560 0.56010* - - - 0.560 0.56011* - - - 0.560 0.560

12* - - - 0.746 0.74613* - - - 1.000 1.000

POTENCIA TOTAL EN MAQUINAS HERRAMIENTAS 49.261

* EQUIPOS A INSTALAR A FUTURO, POTENCIAS ASUMIDAS

ILUMINACIÓNCU W/m² P.I W Fd

20 5137 100%

CARGAS MÓVILESf.s. POTENCIA

2% 49.261

RESUMEN DE POTENCIAS 55.38 Kw.FACTOR DE SERVICIO 20% 11.08 Kw.

POTENCIA CONSUMIDA 66.46 Kw.

SUB-TOTAL

AMOLADORAS, TALADROS

MANUALES, ETC 0.985

CEPILLO

ÁREA m² D.M. Kw.

256.85 5.137

TORNO #1TORNO #2TORNO #3

TORNO FUNDERO #4

PULIDORA DE CILINDROSRECTIFICADORA VERTICALRECTIFICADORA VERTICALBCO. DE PRUEBAS P/M. DIESEL

PULIDORA DE PRECISI NRECTIFICADORA DE CIGÜEÑALBARRENADORA DE METALESRECTIFICADORA DE BIELAS

CARGAS TALLER MAQUICENTRO

ÍTEM MAQUINA HERRAMIENTA MODELO MOTORES POT Kw.


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ILUMINACIÓNÁREA m² CU W/m² P.I W Fd D.M. (Kw.)

190.15 20 3803 100% 3.803

CARGAS MÓVILESCANT. P.I W f.s. D.M. (Kw.)

MAQ. SOLDA 3 10000 0.5 15.000ESMERIL 2 250 0.5 0.250

15.250



CARGAS AULAS TALLER

CARGAS PABELLÓN 01

ILUMINACIÓN PABELLÓN EXISTENTE (02 PLANTAS)ÁREA m² CU W/m² P.I W Fd D.M. (Kw.)

590.556 25 14763.9 100% 14.764

CARGAS ESPECIALES

ÍTEM UNIDAD P.I W Fd D.M. (Kw.)C. COMPUTO. 12 500 100% 6.000

LABORATORIO 1 2000 100% 2.000

8.000

RESUMEN 22.76 Kw.

CARGAS PABELLÓN 02

ILUMINACIÓN PABELLÓN FUTURO (02 PLANTAS)ÁREA m² CU W/m² P.I W Fd D.M. (Kw.)

536 25 13400 100% 13.400

CARGAS POR ILUMINACIÓN EXTERNAUNIDADES P.I W Fd D.M. (Kw.)

NA 77 10 77 100% 0.770



CARGAS POR PABELLÓN


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POT. Kw.

TALLER MAQUICENTRO 66.46

TALLER AUTOMOTRIZ 22.86POR PABELLONES 44.32

POTENCIA TOTAL DE DISEÑO 133.64

POTENCIA PARA SELECCIÓN DE TRANSFORMADOR

POTENCIA DE DISEÑO 133.64 Kw.FACTOR DE POTENCIA 0.85

POTENCIA DE SELECCIÓN 157.23 KVA

INTENSIDAD DE CONSUMO 206.31 Amp

CUADRO DE POTENCIAS DE SERVICIOAMBIENTE

CALCULO DE CARGAS EN LA ENTRADA

3.2 CALCULO POR INTENSIDAD

Para el calculo de intensidad, se debe tener en cuenta que el sistema essubterráneo y que se emplea factores de corrección que norma el C.N.E.; un factor

de potencia de 0.85 y un voltaje de consumo de 440-220 voltios

· Factor de corrección temperatura (Ft)

· Factor de corrección resistividad térmica (Frt)

· Factor de corrección aproximación de cables (Fapc)

· Factor de corrección profundidad de terreno (Fpt)· F. Corrección total (Fc)

Donde:

Fc = Ft x Frt x Fapc x Fpt

Luego:

Potencia (KW)I = -----------------------------------------------------

√3 x Tensión (KV) x factor de Pot. (Cos )

Entonces:

IIDISEÑO = -------------

Fc


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SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAPACIDAD PARA MAQUICENTROCALCULO DE INTENSIDAD (AMP)SEGÚN EL C.N.E. PARA INSTALACIONES SUBTERRÁNEAS:

* F. CORREC. TEMPERATURA 0.96 (COND. 80°C-25°C)* F. CORREC. RESISTIVIDAD TÉRMICA 0.95 (Hasta 25 mm²-120°Cxcm/W)* F. CORREC. APROXIMACIÓN DE CABLES 1.00* F. CORREC. PROFUNDIDAD DE TERRENO 0.98 (80cm)

* F. CORRECCIÓN TOTAL 0.89

CONDICIONES DE CALCULO

Potencia Kw. 66.46F. Potencia 0.85Tensión Kv 0.44

INTENSIDAD (AMP) 102.60

INT. DE DISEÑO (AMP) 114.79 LUEGO: NYY 3x1x25 mm², 137 amp

SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAPACIDAD PARA AULAS TALLERCALCULO DE INTENSIDAD (AMP)SEGÚN EL C.N.E. PARA INSTALACIONES SUBTERRÁNEAS:







SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAPACIDAD PARA PABELLON CALCULO DE INTENSIDAD (AMP)SEGÚN EL C.N.E. PARA INSTALACIONES SUBTERRÁNEAS:








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SELECCIÓN DE CONDUCTOR POR CAPACIDAD PARA RED PRIMARIACALCULO DE INTENSIDAD (AMP)SEGÚN EL C.N.E. PARA INSTALACIONES SUBTERRÁNEAS:

* F. CORREC. TEMPERATURA 0.96 (COND. 90°C-25°C)* F. CORREC. RESISTIVIDAD TÉRMICA 0.95 (Hasta 25 mm²-120°Cxcm/W)* F. CORREC. APROXIMACIÓN DE CABLES 1.00* F. CORREC. PROFUNDIDAD DE TERRENO 0.96 (1.00m)





INT. DE DISEÑO (AMP) 24.92 LUEGO: N2XSY 3-1x16 mm²; 121 amp

3.3 CÁLCULO POR CAÍDA DE TENSIÓNSe ha efectuado el cálculo de caída de tensión en los circuitos de

Maquicentro, Aulas Taller y el de Pabellón. Para la caída de tensión, los

conductores deben seleccionarse de manera que los valores obtenidos en los

puntos más alejados no exceden el 3.5% de la tensión nominal del sistema.

En al realización de los cálculos se han tomado en cuenta las siguientes

características para diversos circuitos:

Maquicentro Aula Taller Pabellones R.Primaria

Potencia a consumir (KW) 66.46 22.86 44.32 133.64

Amperaje a consumir (Amp) 114.79 39.49 76.55 24.92

Longitud (m) 42.00 15.50 75.50 48.50

Sección (mm²) 25 16 16 16

* Valor del factor de potencia (Cos Φ ) : 0.85

* Valores de temperatura

- De oper. Conductores NYY : 80 °C.

- De oper. Conductores N2XSY : 90 °C.

* Voltaje de consumo:

- De Red secundaria (V) : 440 - 220

- De Red primaria (V) : 4,160


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* Valores de Factores de corrección

· Factor de corrección temperatura (Ft)

· Factor de corrección resistividad térmica (Frt)

· Factor de corrección aproximación de cables (Fapc)

· Factor de corrección profundidad de terreno (Fpt)· F. Corrección total (Fc)

Fc = Ft x Frt x Fapc x Fpt

Potencia (KW)I = -----------------------------------------------------

√3 x Tensión (KV) x factor de Pot. (Cos )

IIDISEÑO = -------------

Fc

Long. (metros) x IDISEÑO (amp) x FCT∆V = ----------------------------------------------

Secc. (mm²)

FCT = √3 (R Cos Φ + X Sen Φ ) ≈ 0.0309 para cobre en sistema

trifásico subterráneo

Donde:

R : Resistencia del conductor a la temperatura máxima de operación(será considerado a 90°C).

X : Reactancia de los conductores.

TEMP. OPERACIÓN : 80.0 °C CAÍDA DE TENSIÓN : 3.5 %

TENSIÓN NOMINAL : 440 v C.D.T. M XIMA : 1.14 % ...Cumple!

F. POTENCIA : 0.85 F. SIMULT. : 1.00F. CORREC. TEMPERATURA 0.960 F. CORREC. APROXIMACIÓN DE CABLES 1.000

F. CORREC. RESISTIVIDAD TÉRMICA 0.950 F. CORREC. PROFUNDIDAD DE TERRENO 0.980F. CORRECCIÓN TOTAL 0.894

TALLER MAQUICENTRO 114.794 41.50 25.00 5.005 1.138

AULAS TALLER 39.492 15.50 16.00 1.005 0.228

SELECCIÓN POR CAÍDA DE TENSIÓN-SALIDA

CÁLCULOS ELÉCTRICOS (CAÍDA DE TENSI N)

MODULOCARGA

AMPCARGA DE

DISEÑOLONG.MTS.

SECCIÓNmm²

F.C.T. VOLT.VOLT.

ACUMUL.%

102.598 0.001051

35.296 0.001642


22/26


22

TEMP. OPERACIÓ : 80.0 °C CAÍDA DE TENSIÓN : 3.5 %

TENSI N NOMINA : 440 v C.D.T. M XIMA : 1.61 % ...Cumple!

F. POTENCIA : 0.85 F. SIMULT. : 1.00F. CORREC. TEMPERATURA 0.960 F. CORREC. APROXIMACIÓN DE CABLES 1.000F. CORREC. RESIST. TÉRMICA 0.950 F. CORREC. PROFUNDIDAD DE TERRENO 0.980F. CORRECCIÓN TOTAL 0.894

PABELLÓN 01 47.183 76.554 44.50 16.00 5.592 5.592 1.271PABELLÓN 02 29.370 29.370 31.00 16.00 1.495 7.087 1.61126.2501 0.001642

VOLT.ACUM.

VOLT.ACUM.

%

42.1705 0.001642

SELECCIÓN POR CAÍDA DE TENSIÓN-SALIDA

CÁLCULOS ELÉCTRICOS (CAÍDA DE TENSIÓN)

MODULO CARGA AMPCARGA

DEDISEÑO

AMP.ACUMUL.

LONG.MTS.

SECCIÓNmm²

F.C.T. VOLT.

TEMP. OPERACIÓN : 90.0 °C CAÍDA DE TENSI N : 3.5 %TENSIÓN NOMINAL : 4160 v C.D.T. M XIMA : 0.05 % ...Cumple!

F. POTENCIA : 0.85 F. SIMULT. : 1.00F. CORREC. TEMPERATURA 0.960 F. CORREC. APROXIMACIÓN DE CABLES 1.000F. CORREC. RESISTIVIDAD TÉRMICA 0.950 F. CORREC. PROFUNDIDAD DE TERRENO 0.960F. CORRECCIÓN TOTAL 0.876

LÍNEA PRIMARIA 24.924 48.50 16.00 1.984 0.048

SELECCIÓN POR CAÍDA DE TENSIÓN-LÍNEA PRIMARIA

C LCULOS EL CTRICOS (CA DA DE TENSI N)

MODULO CARGA AMPCARGA DE

DISEÑOLONG.MTS.

SECCIÓNmm²

F.C.T. VOLT.VOLT.

ACUMUL.%

21.822 0.001642

Luego de los cálculos de caída de tensión realizados se comprueba que la

selección de cables es optima.

3.4 CALCULO DE INTENSIDAD EN CORTO CIRCUITO

Se procederá al cálculo de intensidad máxima de corto circuito del conductor

con el sistema;

Pcc √t SIm = --------- x V , S = Im x ---------- , Ik = -----------

√3 110 10 x √t


23/26


23

Potencia en corto circuito (Pcc) : 150 MVADuracion del corto circuito (t) : 0.05 segTensión nominal : 4.16 KVSección del conductor : 16 mm²Intensidad de corto circuito permanente : ImIntensidad maxima de corto circuito : Ik

luego: Im = 3.60 KAS = 7.32 mm² 16 > 7.32 ...OK!

Ik = 7.16 KA 7.16 > 3.60 ...OK!

3.5 DISEÑO DE BARRAS EN 4.16 KV

3.5.1 CALCULO DE CORRIENTE NOMINAL

KVAIn = Fk x ---------------

√3 x V

Potencia en corto circuito (Pcc) : 150 MVAPotencia nominal a transmitir (Pot) : 160 KVATensión nominal (V) : 4.16 KVFactor de seguridad (fk) : 1.2Distancia entre barras (d) : 0.2 mtsDistancia entre apoyos (L) : 2.0 mts

luego: In = 26.65 A

3.5.2 CALCULO DE ESFUERZOS

Ich = τ x √2 x Im, Intensidad máxima en corto circuito en lasbarras

τ = 1.8

Ich = 9.17 KA

El esfuerzo entre barras que produce la corriente máxima de corto

circuito de choque viene dado por:

M0W0 = ------------, M0 = Momento flector

K0 K0 = Esfuerzo permisible del material 1200 kg/cm2

LM0 = F x --------, F = Fuerza de tracción localizada en el punto

16 medio de la barra.

IchF = 2.04 x -------- x L x 10-2, L = D/2 = 100


24/26


24

d

b2 x hWb = ---------, b = ancho = 4 cm, h = espesor = 0.5 cm

6

F = 8.58 kgf

Mo = 107.24 kgf-cm

Wo = 0.089 cm3

Wb = 1.333 cm3 1.333 > 0.089 ...OK!

3.5.3 CALCULO POR EFECTOS TÉRMICOS

∆O = K(q2) x Im x (t + ∆ t) x 100

∆ t = (Ich x Y )/Im

O = Aumento de temperatura al corto circuito

∆O = Variación de temperatura al CC

K = Constante de material (Cu = 0.058)

q = Sección de barra 2.0 cm2

t = Tiempo de apertura de protección 0.02seg

∆ t = Tiempo adicional para tener en cuenta el calentamiento producido

por la corriente de CC de choque

Y = Valor para CC bipolar, 0.60

Om = Temperatura previa al corto circuito 90°C

T = Sobre elevación de temperatura, 150°C

? t = 1.527 °C Tiempo Adicional

? O = 12.933 °C Variación de temp. al CC

O = 102.933 °C 150 > 102.933 ...OK!

3.5.4 CALCULO POR RESONANCIA

Para que no se produzca resonancia entre las barras de cobre estas

no deben estar dentro de ±10 de la frecuencia del sistema que es de 60Hz.


25/26


25

E x J 1/2

FM = 112 x ------------- , J = (h x b)3 /12W x L4

E = Modulo de elasticidad 1265000 kg/cm²J = Modulo de inercia

W = Peso de la barra 0.0178 kg/cm

L = Longitud entre apoyos 200 cmb = ancho de la barra 4 cmh = espesor de la barra 0.5 cm

J = cm4

FM = HzLuego

38.55


26/26


26

Como el circuito esta en serie se tendrá:

RT = (Rc x Re)/(Rc + Re)

RT = 3.60 ohm 3.60 < 5.00 ..OK!

Electrificacion Primaria Subterranea Marcona Ica

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