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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)

INGENIERO INDUSTRIAL

ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA SUBESTACIÓN FUTURA ALCORCÓN 220KV

NECESARIA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL COMPLEJO EUROVEGAS

Autor: Teresa González-Quevedo Aznar Director: Francisco Javier Martín Herrera

Madrid Junio 2013

ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA SUBESTACIÓN FUTURA

ALCORCÓN 220KV NECESARIA PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL

COMPLEJO EUROVEGAS

AUTOR: GONZÁLEZ-QUEVEDO AZNAR, TERESA.

DIRECTOR: MARTÍN HERRERA, FRANCISCO JAVIER.

ENTIDAD COLABORADORA: ICAI – UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

RESUMEN DEL PROYECTO

Durante el pasado año -2012- se estuvo negociando la construcción en España

de un complejo de ocio compuesto principalmente por casinos, campos de golf y

hoteles. Se tomó la decisión de llevarlo a cabo en la comunidad de Madrid,

concretamente en el municipio de Alcorcón.

La construcción de dicho complejo comenzará a finales del presente año 2013.

Esta decisión ha provocado opiniones positivas al respecto, relacionadas en su

mayoría con el impulso de creaciones de puestos de trabajo durante su construcción

y en su posterior funcionamiento y con el aumento de visitantes del que se

beneficiará tanto la capital como por extensión el resto del país una vez finalizada su

construcción. No obstante también han surgido opiniones negativas, debido a la

delicada situación económica que atraviesa España en este momento, afloran las

dudas en sectores de la población sobre la financiación del proyecto y la inversión

necesaria por parte del Estado. Uno de los “efectos colaterales” es el necesario

refuerzo de la red eléctrica en la zona y dicho motivo es el que impulsa la

realización de este proyecto.

La energía eléctrica que necesitará dicho complejo hace necesaria la

construcción de la subestación Alcorcón 220kV. La subestación proporcionará una

potencia al complejo de, inicialmente 50MVA. Sin embargo se añadirán otros

50MVA de reserva con vistas a cubrir la demanda por el crecimiento de la zona en

el futuro, desarrollado muy probablemente alrededor del complejo. Dicha

subestación cumplirá un doble objetivo:

Contribuirá a futuro al desarrollo y mallado de la red de transporte de

220kV

Creación de una nueva red de distribución en 45kV con la que alimentar

los centros de transformación del complejo de ocio y al, por otra parte,

esperado crecimiento de la zona.

Se ha profundizado en el sistema de protección de la posición línea Villaviciosa

de Odón y la posición de transformador Eurovegas. Para ello, se ha especificado y

elegido la aparamenta necesaria, así como los equipos de medida y de protección.

Se proyecta la nueva subestación Alcorcón 220kV con una configuración de

doble barra con acoplamiento transversal y contará con un total de 7 posiciones:

Cuatro posiciones de línea (dos de ellas de reserva)

Dos posiciones de transformador (una de ellas de reserva)

Una posición de acoplamiento transversal de barras

En la posición de línea se detallará la aparamenta elegida:

Seis seccionadores pantógrafos con accionamiento monopolar

Tres seccionadores de línea con puesta a tierra con accionamiento monopolar

Tres seccionadores de puesta a tierra con accionamiento monopolar

Tres interruptores automáticos de accionamiento monopolar

Tres transformadores de intensidad toroidales para medida y protección

Tres transformadores de tensión capacitivos

Tres bobinas de bloqueo

Así mismo se detallará con la posición de transformador:


Tres seccionadores de línea con puesta a tierra con accionamiento monopolar

Tres seccionadores de puesta a tierra con accionamiento monopolar

Tres interruptores automáticos de accionamiento monopolar

Tres transformadores de intensidad toroidales para medida y protección

Tres transformadores de tensión capacitivos

Tres bobinas de bloqueo

Seis autoválvulas a la entrada y salida del transformador de potencia

En cuanto al acoplamiento de barras:


Tres interruptores automáticos

Tres transformadores de intensidad para medida y protección

Toda la aparamenta se ha elegido siguiendo la normativa vigente y cumpliendo

con las limitaciones impuestas por la propia red de alta tensión. Una vez cumplen

con la especificación deseada, se ha buscado la solución más óptima desde el punto

de vista técnico y económico.

El sistema de protecciones ha sido diseñado en función de las necesidades de cada

posición dentro de la subestación. Se han concretado los esquemas de conexionado y

los relés y funciones necesarias. A saber:

PROTECCIÓN RELÉ FUNCIONES A ACTIVAR

PRIMARIA MiCOM P545 87L / 21 / 67N / 79 / LOC / OSC SECUNDARIA SEL 321 21 / 67N / 79 / LOC / OSC INTERRUPTOR MiCOM P143 50S-62 / 25 / 27 / OSC PRIMARIA DE TRANSFORMADOR RET 670 87T / 51 / 51N / 49 / LOC SECUNDARIA DE TRANSFORMADOR RET 670 87T / 51 / 51N / 49 / LOC DIFERENCIAL DE BARRAS B90 GE 87B

Para finalizar, el proyecto incluye un estudio económico que se ha con la

intención de analizar la viabilidad y rentabilidad del mismo. Para ello, se ha tenido

en cuenta la inversión inicial aproximada, puesto que ésta puede verse afectada en

función de los materiales empleados, el personal necesario así como de decisiones

estatales y municipales respecto a valoración del terreno e impuestos. Además se

hacen necesarias una serie de asunciones tales como la financiación sin crédito.

Se ha determinado que la amortización de la subestación que se trata (Alcorcón

220kV) será a 10 años desde su puesta en marcha, puesto que durante el periodo

de construcción en instalación no se generará ingreso alguno.

Una vez realizados los cálculos pertinentes se determina que una vez terminado el

periodo de amortización, la recuperación de la inversión resultante será de

6.232.387,46 € y que su tasa interna de retorno será de 11,19%.

TECHNICAL AND ECONOMIC FEASIBILITY STUDY OF THE 220KV SUB-

STATION IN ALCORCON, REQUIRED FOR CONSTRUCTION OF THE

EUROVEGAS RESORT

AUTHOR: GONZÁLEZ-QUEVEDO AZNAR, TERESA.

DIRECTOR: MARTÍN HERRERA, FRANCISCO JAVIER.

COLABORATING ASSOCIATION: ICAI – PONTIFICAL UNIVERSITY OF COMILLAS

PROJECT SUMMARY

In 2012 the decision was made to build an entertainment complex in Spain,

consisting of casinos, golf courses and hotels. It was decided to locate the Project in the

community of Madrid, specifically in the city of Alcorcon.

Construction of the complex will begin at the end of 2013. The Project has

received positive reactions within the community given that the prospect of a huge

construction project promises to create thousands of jobs during the construction phase,

along with ongoing jobs during the operation of the complex. Additionally, the large

number of visitors the complex is expected to attract, both nationally and

internationally, is anticipated to bring financial benefits to Madrid as well as to the

entire country. Nonetheless, the Project has received criticism due in large part to the

delicate economic situation in which Spain finds itself now. There are increasing doubts

within certain sectors of the community that the state will be able to finance such a huge

Project. One of the collateral effects of the Project is the necessity to expand the

electrical network. And this necessity is one of the driving forces behind the Project.

The electrical energy that will be consumed by the complex makes it necessary

to build a 220kV substation in Alcorcon. This substation will initially provide a

potential of 50MVA. Another 50 MVA of reserve will be added in the future in order

to cover the demand as the electrical demand grows. Therefore the building of the sub-

station will meet a double objective:

It will contribute to the future development and implementation of a 220kV

network.

The creation of a new 45kV distribution network to supply energy to the

transformers in the entertainment complex and the area surrounding it.

The electrical overload system on the line between Villaviciosa de Odon and the

transformer position of Eurovegas has been reinforced. Specifications for the necessary

equipment, both those for measuring and protecting, have been completed.

The new 220kV Alcorcon sub-station has been designed with a double bar

configuration and transversal coupling and will have a total of 7 positions:

Four line positions (two of them for reserve)

Two transformers positions (one of them for reserve)

A transversal coupling of bars position

In the line position the chosen apparatus will be specified:

Six pantograph disconnectors with monopolar activation

Three disconnectors of line grounded with monopolar activation

Three grounded disconnectors with monopolar activation

Three automatic switches of monopolar activation

Three toroidal intensity transformers for measuring and protection.

Three capacitor voltage transformers

Three line traps

Shown here is the detailed position of transformer:


Three grounded disconnectors of line with monopolar activation

Three grounded disconnectors with monopolar activation

Three automatic switches of monopolar activation

Three toroidal intensity transformers for measuring and protection.

Three capacitor voltage transformers

Three line traps

Six electrical automatic valves on both ends of the transformer

As for the coupling of bars:


Three automatic switches

Three intensity transformers for measuring and protection

All the equipment has been specified in accordance with the proper norms and

regulations for high voltage networks. Within the bounds of those norms and

regulations the solution has been optimized from the technical and economic point of

view.

The overall power protection system has been designed in accordance to the

requirements of each position within the substation. Connection systems and

necessary relays and functions have been specified. For instance:

PROTECTION RELAY FUNCTIONS TO BE ACTIVATED

PRIMARY MiCOM P545 87L / 21 / 67N / 79 / LOC / OSC SECONDARY SEL 321 21 / 67N / 79 / LOC / OSC SWITCH MiCOM P143 50S-62 / 25 / 27 / OSC PRIMARY OF TRANSFORMER RET 670 87T / 51 / 51N / 49 / LOC SECONDARY OF TRANSFORMER RET 670 87T / 51 / 51N / 49 / LOC DIFFERENTIAL OF BARS B90 GE 87B

Additionally, the Project includes an economic study intended to analyze the

economic viability of the complex. Factors such as the initial investment required,

with variances due to different optional materials used, have been taken into account,

along with the personnel necessary as well as decisions the local and state

governments will have to make about land and taxes.

It has been determined that amortization of the 220kV Alcorcon substation will cover

ten years, starting from the actual go live date, not from the commencement of

construction. The calculations indicate that after the amortization period is complete

6,232,387 € will be recuperated, and the internal rate of return will average 11.19%.

Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ICAI)

1

INDICE GENERAL página

1. MEMORIA DESCRIPTIVA…………………………………………………….6

2. SISTEMA PROTECTIVO DE LAS LINEAS…………………………………22

3. SISTEMA PROTECTIVO DEL TRANSFORMADOR….……………………40

4. PLIEGO DE CONDICIONES………………………………………………….57

5. ESTUDIO ECONÓMICO……………………………………………………...72

6. PLANOS………………………………………………………………………..82


2

Índice

1. MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1 Introducción……………………………………………………………..7

1.2 Antecedentes y motivación………………………………………………7

1.3 Objeto……………………………………………………………………9

1.4 Titular…………………………………………………………………..10

1.5 Emplazamiento…………………………………………………………10

1.6 Plazo de ejecución……………………………………………………...11

1.7 Definición y descripción de las soluciones adoptadas………………….11

1.7.1 Aparamenta………………………………………………….…11

1.7.1.1 Interruptores………………………………………………..11

1.7.1.2 Seccionadores………………………………………………12

1.7.1.3 Transformadores de tensión………………………………...13

1.7.1.4 Transformadores de intensidad…………………………..…14

1.7.1.5 Autoválvulas……………………………………………..…15

1.7.1.6 Bobinas de bloqueo………………………………………...15

1.7.1.7 Barras………………………………………………………15

1.7.2 Posiciones………………………………………………………16

1.7.2.1 Posición de línea……………………………………………16

1.7.2.2 Posición de transformador………………………………….17

1.7.2.3 Posición de acoplamiento…………………………………..18

1.7.2.4 Posición de medida de tensión y puesta a tierra de barras…18

1.7.3 Transformador de potencia…………………………………….18

1.7.3.1 Características constructivas y nivel de aislamiento…….…19

2. SISTEMAS PROTECTIVOS POSICIÓN DE LÍNEA

2.1 Conexiones…………………………………………………..…………23

2.2 Funciones………………………………………………………………23

2.2.1 Posición de línea Villaviciosa de Odón..………………………23

2.2.2 Posición de línea casa de Campo………………………………24

2.3 Selección de protecciones………………………………………………25


3

2.3.1 Protecciones primarias de las líneas…………………………...…25

2.3.2 Protecciones secundarias de las líneas……………………………30

2.3.3 Protección de interruptor…………………………………………35

3. SISTEMAS PROTECTIVOS POSICIÓN DE TRANSFORMADOR

3.1 Conexiones………………………………………………..……………41

3.2 Funciones…………….…………………………………………………41

3.2.1 Posición de transformador….……………...…………………..…41

3.2.2 Posición de reserva de transformador…………………..………...42

3.2.3 Posición de acoplamiento de barras………………………………42

3.3 Selección de protecciones………………………………………………43

3.3.1 Protecciones primarias del transformador………………………...43

3.3.2 Protecciones secundarias del transformador……………………...50

3.3.3 Protección diferencial de barras………………………………..…50

4. PLIEGO DE CONDICIONES

4.1 Condiciones Generales…………………………………………………59

4.2 Especificaciones de materiales y equipos………………………………65

4.3 Organización del trabajo……………………………………….………67

5. ESTUDIO ECONÓMICO

5.1 Análisis económico de la instalación…………………………………….74

5.2 Elementos del análisis económico……………………………………….75

5.3 Conclusión………………………………………………………………..79

6. PLANOS

6.1 Esquemas unifilares de la subestación…………………………………...83


4

Índice de figuras

Fig.1 Contribución de la futura subestación……………………………………..………9

Fig.2 Terreno para complejo Eurovegas………………………………………..………10

Fig.3 Posición de línea (220kV)………………………………….…………………….16

Fig.4 Posición de Transformador (220/45kV)……………………….…………………17

Fig.5 Posición de acoplamiento…………………….……………………….….………18

Fig.6 Posición de medida de tensión y puesta a tierra de barras……………….………18

Fig. 7 Relé MiCOM P545………………………………………………………………26

Fig. 8 Diagrama funcional………………………………….…………………….…….26

Fig. 9 Elementos lógicos……………………………………………………………….27

Fig. 10 Lógica Booleana de la función diferencial en P545……………………………28

Fig. 11 Lógica Booleana de la función de distancia en P545…………………………..29

Fig. 12 Lógica Booleana de la función de sobreintensidad de neutro en P545………...30

Fig. 13 Imagen del relé SEL 321……………………………………………………….30

Fig. 14 Diagrama lógico de protección SEL321……………………………………….31

Fig. 15 Característica MHO de SEL 321……………………………………………….32

Fig. 16 Respuesta de la característica ante falta fase-fase……………………………...33

Fig. 17 Característica de distancia de tierra cuadrangular……………………………...33

Fig. 18 Esquema de conexión de tensión y corriente del relé SEL 321………………..34

Fig. 19 Aplicación típica del P143……………………………………………………..35

Fig. 20 Lógica de la función fallo de interruptor……………………………………….37

Fig. 21 Lógica de la función de mínima tensión……………………………………….38


5

Fig. 22 Imagen del relé RET670 de ABB……………………………………………...43

Fig. 23 Diagrama unilineal de B90……………………………………………………..52

Fig. 24 Imagen del relé B90……………………………………………………………52

Fig. 25 Ejemplo de aplicación………………………………………………………….53

Fig. 26 Característica operativa de función 87B……………………………………….54

Fig. 27 Diagrama general de bloques de función 87B…………………………………55

ANEXOS

ANEXO I – Estimación de consumos Eurovegas

ANEXO II – Conexiones posición de línea

ANEXO III – Conexiones posición de transformador

ANEXO IV – Hoja de cálculo de estudio económico

ANEXO V - Planos


6

1. Memoria descriptiva


7

1.1 INTRODUCCIÓN

La presente memoria descriptiva pretende definir el objetivo o finalidad del

proyecto de la Subestación Alcorcón, de relación transformadora 220/45 kV y 100

MVA de capacidad de transformación de los cuales instalados 50 MVA. Se va a

definir el emplazamiento de la misma, los esquemas de protección y medida de una

de las posiciones de línea y una de las posiciones de transformador, así como una

descripción general de toda la aparamenta.

Se citarán las normas, reglamentos, Reales Decretos y leyes aplicables al

proyecto.

1.2 ANTECEDENTES Y MOTIVACIÓN

Durante el pasado año (2012) se estuvo negociando la construcción en España

de un complejo de ocio compuesto principalmente por casinos, campos de golf y

hoteles. El magnate estadounidense Sheldon Adelson tomó la decisión de llevarlo a

cabo en la comunidad de Madrid, y el terreno elegido para su construcción estará

finalmente situado en Alcorcón (decisión tomada a principios de Febrero de este

año).

La construcción de dicho complejo comenzará a finales del presente año 2013.

Esta decisión ha provocado opiniones positivas al respecto, relacionadas en su

mayoría con el impulso de creaciones de puestos de trabajo durante su construcción

y en su posterior funcionamiento y con el aumento de visitantes del que se

beneficiará tanto la capital como por extensión el resto del país una vez finalizada su

construcción. No obstante también han surgido opiniones negativas, debido a la

delicada situación económica que atraviesa España en este momento, surgen las

dudas en sectores de la población sobre la financiación del proyecto. Estas dudas

nacen no sólo por el modelo fiscal que pretende aplicar el magnate en su complejo

una vez puesto en marcha, sino también por los efectos secundarios que conlleva la


8

realización del proyecto y que implicarán una inversión considerable por parte del

estado.

Uno de estos “efectos secundarios” es el necesario refuerzo de la red eléctrica en

la zona. Dicho motivo es el que impulsa la realización de este proyecto, la

necesidad de dar alimentación al futuro complejo Eurovegas.

La energía eléctrica que necesitará dicho complejo hace necesaria la

construcción de la subestación Alcorcón 220kV. La subestación proporcionará una

potencia al complejo de, inicialmente 50MVA. Sin embargo se añadirán otros

50MVA de reserva con vistas a cubrir la demanda por el crecimiento de la zona en

el futuro, desarrollado muy probablemente alrededor del complejo.

Puesto que este proyecto nace a partir de una idea de nueva implantación

(Eurovegas) no se ha encontrado ningún estudio hasta el momento sobre la posible

construcción de una subestación ni de ningún estudio económico del refuerzo de la

red eléctrica debido a la construcción del complejo. Sin embargo se ha podido

asimilar a otro gran proyecto ya construido en España, el parque temático de Port

Aventura. Dicho parque se alimenta de la subestación Bellisens 220kV, como la

que se realizará en este proyecto.

La subestación de Alcorcón cumplirá un doble objetivo:

Contribuir al desarrollo y mallado de la red de transporte de 220kV

Creación de una nueva red de distribución en 45kV con la que alimentar

a los centros de transformación del complejo Eurovegas y al esperado

crecimiento de la zona.

El parque de 220kV dispondrá de una configuración doble barra con

acoplamiento transversal y contará con un total de 7 posiciones:

Cuatro posiciones de línea

Dos posiciones de transformador (una de ellas de reserva)


9

Una posición de acoplamiento transversal de barras

De las cuatro posiciones de línea, sólo dos de ellas serán inicialmente empleadas

(las que van hacia Villaviciosa de Odón y hacia Casa de Campo). Las otras dos

restantes, quedarán libres para que en función de los criterios de REE, contribuir al

futuro desarrollo y mallado de la red de transporte.

1.3 OBJETO

El presente proyecto se redacta con objeto de informar al Excelentísimo

Ayuntamiento de la Comunidad de Madrid de la obra civil que se pretende llevar a

cabo para la construcción de la nueva subestación Alcorcón 220kV, así como

solicitar la correspondiente licencia de obras.

Fig. 1. Contribución de la futura subestación


10

1.4 TITULAR

El titular de la subestación será Red Eléctrica de España.

1.5 EMPLAZAMIENTO

Los terrenos que ocupará el complejo Eurovegas aparecen en la figura 2

delimitados en línea roja. La subestación Alcorcón 220kV que se proyectará será

una entrada/salida de la actual línea Villaviciosa – Casa de Campo, en verde en la

figura, que no sólo alimentará al complejo Eurovegas sino que contribuirá al

mallado de la red de transporte.

De estos terrenos, se utilizará media hectárea para destinarla a la construcción de

la subestación eléctrica Alcorcón 220kV.

Fig.2. Terreno para complejo Eurovegas


11

1.6 PLAZO DE EJECUCIÓN

El plazo de ejecución de la obra civil y montaje de la aparamenta eléctrica será

de 18 meses, transcurridos los cuales se prevén dos meses adicionales de pruebas y

ajustes de las protecciones. En menos de dos años la subestación se encontrará

funcionando y en condiciones de servicio para el complejo.

1.7 DEFINICIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES ADOPTADAS

1.7.1 APARAMENTA

A continuación se especifican las características de la aparamenta común a las

distintas posiciones.

1.7.1.1 INTERRUPTORES

Se instalarán 15 interruptores monofásicos de iguales especificaciones, para las

posiciones de línea, las posiciones de transformador y para el acoplamiento de

barras.

Fabricante ABB – Interruptor automático de tanque vivo

Modelo LTB E1

Tensión más elevada 245kV

Corriente nominal máxima 4000 A

Poder de corte 50kA

Ciclo de maniobra O-0,3s-CO-3min-CO

Tensión soportada a frecuencia industrial 460kV

Tensión soportada a impulso tipo rayo 1050kV

Duración de cortocircuito asignada 1s

Frecuencia asignada 50Hz

Valor de cresta de la corriente admisible asignada 125kA

Línea de fuga especifica nominal mínima 16mm/kV

Técnica de ruptura en SF6


12

Accionamiento monopolar

Instalación intemperie

Número de bobinas de disparo a 125Vcc 2

Número de bobinas de cierre a 125Vcc 1

Enclavamiento eléctrico y mecánico

Alimentación de mando 125Vcc

1.7.1.2 SECCIONADORES

Se instalarán 30 seccionadores pantógrafos en barras, 12 seccionadores de línea

y 12 seccionadores de puesta a tierra.

Seccionadores pantógrafos:

Fabricante MESA

Referencia SP-245/4000


Intensidad nominal máxima 4000A

Tensión soportada a frecuencia industrial:

A tierra y entre polos 460kV

Sobre la distancia de seccionamiento 530kV

Tensión soportada a impulso tipo rayo:

A tierra y entre polos 1050kV

Sobre la distancia de seccionamiento 1200kV

Intensidad de corta duración 50kA

Valor de cresta de la intensidad 125kA

Tipo de aislador C6-1050



Alimentación del motor 125Vcc

Seccionadores de línea y de puesta a tierra

Fabricante Siemens

Modelos:


13

De línea: Centre break


Corriente nominal 4000 A

Intensidad de corta duración 63kA

De puesta a tierra: Earthing switch

Intensidad de corta duración hasta 80kA



Alimentación de los motores 125Vcc

1.7.1.3 TRANSFORMADORES DE TENSIÓN

Se instalarán un total de 18 transformadores de tensión capacitivos, 12 para las

posiciones de línea y de transformador, 6 para las barras. Estos transformadores

dispondrán de tres arrollamientos secundarios, uno para medida y dos para

protección.

Fabricante ABB

Modelo CPA 245

Tensión más elevada del material 245kV



Tensión de prueba PD 156kV

Tensión de prueba RIV 156kV Máximo

Número de unidades del condensador 1

Capacitancia alta 7500pF (+10%,-5%)

Relación de transformación 220

3/0.110

3,0.110

3,0.110

3𝑘𝑉

Potencia y clase de precisión:

Primer secundario 50VA clase 0,2s

Segundo secundario 50VA clase 3P

Tercer secundario 50VA clase 3P



14

Aislamiento papel – aceite mineral

1.7.1.4 TRANSFORMADORES DE INTENSIDAD

Se instalarán 15 transformadores de intensidad, 12 para las posiciones de línea y

de transformador, 3 para la posición de acoplamiento de barras. Dispondrán de tres

arrollamientos de secundario, uno para medida y dos para protección.

Fabricante ABB


Diseño tipo tanque

Aislamiento aceite – papel – cuarzo

Modelo IMB 245




Tensión soportada a impulso cortado 1210kV

Tensión de prueba RIV 156kV

Corriente nominal máxima 300A

Número de espiras primarias 4

Máxima corriente de cortocircuito (1seg.) 31,5kA

Máxima corriente de cortocircuito (3seg.) 18kA

Valor de cresta de la máxima corriente dinámica 80kA

Relación de transformación:

Secundario de medida 150/5 A

Secundarios de protección 2500/5-5 A

Potencia y clase de precisión:

Primer secundario (medida) 50VA clase 1,2s

Segundo secundario (protección) 50VA clase 5P20

Tercer secundario (protección) 50VA clase 5P20


15

1.7.1.5 AUTOVÁLVULAS

Se instalarán 12 autoválvulas, colocadas a la entrada y salida de los

transformadores de potencia (el de 50MVA y el de reserva).

Fabricante SIEMENS

Modelo 3EQ1

Tensión más elevada del sistema 245kV

Tensión resistida atmosférica 850kV

Tensión resistida 192kV

Tensión de servicio continuo 153kV

Corriente de impulso rectangular 2ms 850A

Corriente de descarga 10kA

Valor máximo de tensión residual 461kV

Clase 3

1.7.1.6 BOBINAS DE BLOQUEO

Serán necesarias 12 bobinas de bloqueo, tanto para las posiciones de línea como las

posiciones de transformador.

Fabricante AREVA

Tipo 0.265/1600/44-2

Intensidad nominal 1600 A

L 0.265mH

Intensidad de corto 44KA

1.7.1.7 BARRAS

Los embarrados serán del tipo doble barra con acoplamiento y sus características

son:

Número de polos 3

Instalación Intemperie


16

Tensión nominal 245kV



Intensidad nominal 3150A

Intensidad admisible de corta duración 50kA

Fabricante SIEMENS

1.7.2 POSICIONES

A continuación se especifica que aparamenta contienen las distintas posiciones

1.7.2.1 POSICIÓN DE LÍNEA

Habrá dos posiciones de línea y otras dos de reserva para futuras ampliaciones

y/o contribuciones al mallado de la red. Esas dos posiciones de línea serán las que

van hacia Villaviciosa de Odón y hacia Casa de Campo, ya que la subestación

Alcorcón 220kV se ubicará en la división de la línea ya existente que une estas dos

subestaciones.

Cada posición de línea estará constituida por:

Seis seccionadores pantógrafos con accionamiento monopolar.

Tres seccionadores de línea con puesta a tierra con accionamiento

monopolar.

Tres seccionadores de puesta a tierra con accionamiento monopolar.

Tres interruptores automáticos de accionamiento monopolar.

Fig.3. Posición de línea (220kV)


17

Tres transformadores de intensidad toroidales para medida y protección.

Tres transformadores de tensión capacitivos.

Tres bobinas de bloqueo.

1.7.2.2 POSICIÓN DE TRANSFORMADOR

Habrá dos posiciones de transformador, inicialmente una de ellas con un

transformador de 50MVA ya instalados y otra de reserva, completamente instalada a

excepción del transformador.

Cada una de estas posiciones estarán constituidas por:


Tres seccionadores de línea con puesta a tierra con accionamiento

monopolar.

Tres seccionadores de puesta a tierra con accionamiento monopolar.

Tres interruptores automáticos de accionamiento monopolar.

Tres transformadores de intensidad toroidales para medida y protección.

Tres transformadores de tensión capacitivos.

Tres bobinas de bloqueo.

Seis autoválvulas a la entrada y salida del transformador de potencia.

[Escriba una cita del documento o

del resumen de un punto

interesante. Puede situar el

cuadro de texto en cualquier

lugar del documento. Utilice la

ficha Herramientas de cuadro de

texto para cambiar el formato del

cuadro de texto de la cita.]

Fig.4. Posición de Transformador (220/45kV)


18

1.7.2.3 POSICIÓN DE ACOPLAMIENTO

La posición de acoplamiento entre barras estará compuesta por:


Tres interruptores automáticos.

Tres transformadores de intensidad para medida y protección.

1.7.2.4 POSICIÓN DE MEDIDA DE TENSIÓN Y PUESTA A TIERRA DE

BARRAS

Esta posición estará constituida por seis transformadores de tensión capacitivos,

tres por cada barra.

1.7.3 TRANSFORMADOR DE POTENCIA

Se instalará un transformador de potencia trifásico, de columnas, en baño de aceite

de tipo interior para la transformación de 220/45 kV. Dicho transformador estará

instalado en el interior de un cubículo de transformador que lo aislará del exterior a

Fig.5. Posición de acoplamiento

Fig.6. Posición de medida de tensión y puesta a tierra de barras


19

través de muros RF-240. El transformador dispondrá de referencia a tierra de neutro en

el lado de baja tensión.

Se proyectan vías de rodaje del transformador para el desplazamiento del mismo

hacia dicho cubículo. Además, se ha previsto un depósito de recogida de aceite con

capacidad suficiente para el transformador instalado.

El transformador de potencia será de 50MVA. La elección del valor de potencia se

justifica mediante la estimación de los consumos esperados en el complejo Eurovegas.

El estudio explicativo de esta estimación se encuentra adjunto a este proyecto en el

Anexo I, del cual se extrae los datos para el siguiente cálculo:

Consumo anual esperado: 364635000 kWh

De donde:

364635000kWh/(365díasx24horas) = 41625 kW = 41,625 MVA (punta)

1.7.3.1 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Y NIVEL DE AISLAMIENTO

Las características constructivas del transformador de potencia que se va a instalar

son las siguientes:

Fabricante SGB Starkstrom

Tipo DOTR 55000/245

Clase de servicio _ continuo

Refrigeración ONAF/ONAN

Potencia nominal 50MVA (45/55 MVA)

Tensiones en vacío:

Primario: 220kV

Secundario: 66kV

Tomas: ±10 (12,5%)

Frecuencia 50Hz

Corriente nominal 144,3 / 481,1 A


20

Tensión más elevada 245 / 72,5 kV

Grupo de conexión YNd11

Tensión de cortocircuito 14%

Calentamiento límite del aceite 60°C

Calentamiento límite de los arrollamientos 65°C

Temperatura máxima del ambiente 40°C

Nivel máximo de ruido 72dBA (0,3m ONAN)/ 77dBA (2m ONAF)

Pérdidas en vacío Po 32000W

Prueba de aislamiento

Alta tensión: 460 / 230 kV

Baja tensión: 140 kV

Clase de aislamiento A

Prescripciones IEC 60076


21


22

2.Sistema protectivo de las líneas


23

2.1 CONEXIONES

Se adjuntan los esquemas de conexión de la posición de línea L1 (Villaviciosa

de Odón). Los esquemas de la línea L2 (Casa de campo) no se incluyen puesto que son

idénticos.

2.2 FUNCIONES

A continuación se definen las protecciones eléctricas utilizadas en las líneas a lo

largo del proyecto. Este epígrafe únicamente recoge las funciones de protecciones a

activar para cada posición.

2.2.1 POSICIÓN DE LÍNEA VILLAVICIOSA DE ODÓN

PROTECCIÓN ANSI DESCRIPCIÓN

Protección primaria 87L * Diferencial de línea

21 (1,2 y 3)

*

Distancia (zonas 1, 2 y 3)

67N Sobreintensidad direccional de neutro

79 Reenganche

LOC Localizador de faltas

OSC Oscilografía

Protección secundaria 21 (1,2 y 3)

*



79 Reenganche


OSC Oscilografía

Protección de interruptor 50S-62 Fallo de interruptor

27 Mínima tensión

25 Verificación de sincronismo

OSC Oscilografía


24

(*) Nota: Las funciones 87L y 21 estarán comunicadas por fibra óptica con su extremo

opuesto.

2.2.2 POSICIÓN DE LÍNEA CASA DE CAMPO


Protección primaria 87L * Diferencial de línea

21 (1,2 y 3)

*



79 Reenganche


OSC Oscilografía

Protección secundaria 21 (1,2 y 3)

*



79 Reenganche


OSC Oscilografía


27 Mínima tensión


OSC Oscilografía

(*) Nota: Las funciones 87L y 21 estarán comunicadas por fibra óptica con su extremo

opuesto.


25

2.3 SELECCIÓN DE PROTECCIONES

2.3.1 PROTECCIONES PRIMARIAS DE LA LÍNEA

Se va a utilizar como relé de protección primaria el MiCOM P545 de Schneider

Electric. Dicho relé está diseñado para todas las aplicaciones de líneas aéreas y de

cables, ya que trabaja fácilmente como interfaz con el canal de comunicaciones

longitudinal (extremo-extremo) entre los terminales de línea.

El P545 incorpora una protección diferencial de intensidad de alta velocidad con

una protección de distancia de subciclo de alto rendimiento opcional, incluyendo la

protección de falta a tierra direccional DEF de fase segregada y reenganche mono-

/trifásico.

Este relé de distancia contiene una gran variedad de funciones de protección. Las

características de protección se resumen a continuación en la tabla que se muestra:

ANSI CARACTERÍTICA

Entradas digitales optoacopladas (24)

Contactos de los relés de salida estándar (32)

Entradas de TI de doble valor nominal: 1 A y 5 A

Modo de disparo – mono o trifásico

Rotación de fases ABC y ACB

87 Diferencial de intensidad de fase segregada

21P/21G Zonas de distancia, esquema completo de protección

Eliminación de sobrealcance transitorio TTC

Compensación mutua (para localización de faltas y zonas de distancia)

50/27 Cierre sobre falta y reenganche sobre falta – elementos para un despeje

rápido de la falta sobre el cierre del interruptor

68 Bloqueo de oscilación de potencia

78 Pérdida de sincronismo

67N Protección de la unidad direccional de falta a tierra (DEF)

50/51/67 Umbrales de sobreintensidad de fase, con direccionalidad opcional

50N/51N/67N Umbrales de sobreintensidad de tierra, con direccionalidad opcional

67/46 Sobreintensidad de secuencia inversa, con direccionalidad opcional

49 Protección de sobrecarga térmica

27 Umbrales de protección de mínima tensión

59 Umbrales de protección de sobretensión

79 Reenganche automático – intentos admitidos

25 Comprobación de sincronismo, 2 umbrales con detección de sistema

dividido adicional

FL Localizador de falta


26

OSC Registro de oscilografía, muestras por ciclo. Para detección de forma de

onda

Figura 8. Diagrama funcional

Figura 7. Relé MiCOM P545


27

En él se activarán las siguientes funciones:

Función diferencial (87)

Función de distancia (21)

Función de sobreintensidad de neutro (67N)

Función de reenganche automático (79)

Para ajustar las protecciones se utilizará la lógica de Boole cuyos elementos se explican

a continuación en modo de tabla:

Nombre Símbolo Funcíón

AND

Cuando A y B se

cumplan, C se activará.

OR

Para que C se active es

necesario que se cumpla

o A o B.

COMPARADOR

Cuando A sea mayor que

B, C se activará.

TEMPORIZADOR A

X valor de pick up

Y valor de drop out

Cuando A se active y

pase un tiempo X, B se

activará. B no se activará

si A no se mantiene

activa el tiempo X.

Cuando A se active y

pase un tiempo X, B se

activará. B se mantendrá


28

TEMPORIZADOR B

activo un tiempo igual a

Y, independientemente

de que A siga o no

activa.

NEGACIÓN

Lee la señal negada.

ENTRADA FLAG

Cuando A proviene de

otro esquema lógico

Función diferencial (87)

La función de protección diferencial arrancará cuando se cumpla la lógica de

Boole que se muestra a continuación, y pasado un tiempo t disparará si el comparador

está activo, es decir, si existe una diferencia entre los valores de las intensidades a

ambos lados de la protección, y además, ningún elemento diferencial del relé local o el

extremo ha disparado.

Figura 9. Elementos lógicos

Figura 10. Lógica Booleana de la función diferencial en P545


29


A continuación se muestra el diagrama con la lógica de Boole que codifica esta

función. Habrá un diagrama análogo para cada característica Mho de fase, Mho de tierra

y cuadrilateral. Cuando la impedancia medida por el relé sea menor que el umbral

determinado en la protección, ésta actuará en el tiempo ajustado.

Función de sobreintensidad de neutro (67N)

El diagrama que se muestra a continuación explica la codificación de esta

función de protección. En ella podemos ver que siempre y cuando no se produzca

ningún fallo en el canal de comunicación, ni los transformadores de intensidad estén

bloqueados, la protección podrá actuar si la corriente residual supera el valor de ajuste.

Además deberá determinar la direccionalidad y para ello la tensión de polarización debe

ser representativa y no puede haber ningún bloqueo relativo a la dirección. Una vez

superadas estas dos condiciones, es decir, teniendo detectada la sobreintensidad y

habiendo determinado su sentido, la protección arrancará y posteriormente actuará en un

tiempo t definido según el dial de la característica seleccionada (inversa, muy

inversa…etc.).

Figura 11. Lógica Booleana de la función de distancia en P545


30

2.3.2 PROTECCIONES SECUNDARIAS DE LAS LÍNEAS

Para la protección secundaria de la posición de línea Villaviciosa de Odón se utilizará el

relé de protección SEL321 de Schweitzer.

Las principales características de dicha protección son:

Principios de operación.

- Protección de distancia con característica MHO con cuatro zonas más zona

invertida y característica cuadrangular. Posibilidad de fase independiente y

temporizadores en todas las zonas.

- Memoria de polarización de la tensión en secuencia positiva constante en el

tiempo de larga memoria que asegura la direccionalidad de las tres fases.

Figura 12. Lógica Booleana de la función de sobreintensidad de neutro en P545

Figura 13. Imagen del relé SEL 321


31

Elementos de protección adicional.

- Cuatro elementos de corriente residual y uso de un único elemento de

secuencia direccional negativa el cual calcula la impedancia de secuencia

negativa en el punto de transmisión.

- Elementos de detección para bloqueo y disparo de oscilaciones de potencia.

- Elementos de sobretensión y subtensión de fase.

Las funciones activadas en esta protección serán:


Función direccional de neutro (67N)

Oscilograma (OSC)

Localizador de faltas (LOC)

El diagrama lógico del relé SEL 321 es el siguiente:

Los campos de ajuste de esta protección son los mostrados en la siguiente tabla:

MER Arranca el registro oscilográfico, el de eventos y el cronológico.

MTU Variable de disparo incondicional. Donde se programa que variables deben

dar disparo.

MTO Incluye elementos más sensibles para disparos instantáneos y sensibles

cuando ha tenido lugar un cierre sobre falta.

MTCS Fija la prolongación de zonas para establecer el esquema de comunicación.

Figura 14. Diagrama lógico de protección SEL321


32


Esta protección se quiere ajustar para faltas fase-tierra y para faltas trifásicas.

Para las primeras se usan las características MHO de tierra y cuadrangulares. Para las

faltas trifásicas se utilizan las características MHO de fase.

Además, para esta protección existe la posibilidad de realizar el ajuste en las dos

direcciones, y en este relé se realizará el ajuste hacia delante.

Se da además la posibilidad de un ajuste en cuarta zona pero en este proyecto se

deshabilita esa opción.

A continuación se muestra la característica MHO de fase y tierra:

Todos los elementos MHO utilizan polarización de secuencia positiva. La polarización

de secuencia positiva con memoria provee de una seguridad añadida durante la apertura

del polo cuando se usan accionamientos monopolares.

Figura 15. Característica MHO de SEL 321


33

El relé también cuenta con una característica cuadrangular de tierra. Dicha característica

de muestra a continuación:

El esquema de conexión del relé SEL321 es el siguiente:

Figura 16. Respuesta de la característica ante falta fase-fase

Figura 17. Característica de distancia de tierra cuadrangular


34

Las características de los elementos de protección para realizar los ajustes se

recogen en la siguiente tabla resumen, obtenidos del catálogo de especificaciones

técnicas del propio relé.

MHO de fase – Alcance 0,05 – 64

Ω

MHO de tierra – Alcance 0,05 – 64

Ω

MHO cuadrangular –

Alcance

0,05 – 50

Ω

Figura 18. Esquema de conexión de tensión y corriente del relé SEL 321


35

2.3.3. PROTECCIÓN DE INTERRUPTOR

Para la protección de interruptor se va a hacer uso del relé MiCOM P143 de

Schneider Electric. Las funciones de protección más significativas de las presentes en

este relé se muestran a continuación en modo de tabla:

ANSI Definición

50/51/67 Sobrecorriente de fase direccional / no direccional, instantánea / con

retardo programado (4 etapas)

50N/51N/67N Falta a tierra medida, direccional / no direccional, instantánea / con

retardo programado (4 etapas)

67N Falta a tierra sensible direccional (4 etapas)

46 Sobrecorriente de secuencia negativa direccional / no direccional

49 Sobrecarga térmica RMS (constante de tiempo simple / dual)

27 Mínima tensión (2 etapas)

59 Sobretensión

81U Mínima frecuencia (4 etapas)

81O Sobrefrecuencia (2 etapas)

50BF Fallo de interruptor

79 4 ciclos de autocierre tripolar (reenganche)


47 Sobretensión de secuencia negativa

Una aplicación típica del MiCOM P143 es la siguiente:

Figura 19. Aplicación típica del P143


36

La protección de interruptor actúa sobre el cierre del interruptor y esta actuación

se puede llevar a cabo mediante dos formas: por reenganche o por orden de cierre

manual.

1- Cierre por reenganche: se puede seleccionar un ciclo de reenganche o autocierre

de una, dos, tres o cuatro intentos, con tiempos muertos y de bloqueo

programables de manera independiente. El reenganche se puede iniciar desde los

elementos de protección internos o desde una protección externa mediante una

entrada óptica. Además, el relé que utilizamos incluye verificación de

sincronismo.

2- Cierre manual: se trata de un cierre por decisión del operador, ya sea por fallo,

reparación de avería o mantenimiento.

Además, el relé realiza unas labores de monitorización del estado del interruptor cuyas

características son:

Monitorización del número de operaciones de disparo del interruptor

Registro de la suma de la cantidad de corriente interrumpida

Monitorización del tiempo de operación del interruptor

Contador de frecuencia de faltas

Las funciones de protección que se activarán en este relé son las siguientes:

- Función de fallo de interruptor (50S-62)

- Función de verificación de sincronismo (25)

- Función de protección de mínima tensión (27)

Función de fallo de interruptor (50S-62)

Esta función (cuyo código en este relé es 50BF) actuará cuando, habiéndose dado

la orden de apertura de interruptor bien por la protección primaria o por la protección

secundaria, no se lleva a cabo dicha apertura.


37

Función de verificación de sincronismo (25)

Esta función se ocupa de supervisar el cierre del interruptor ya que éste se suele

hacer en remoto mediante telemando. Se llevará a cabo el cierre del interruptor con

tensión a ambos lados siempre y cuando se cumpla igualdad de:

Módulo de tensión

Desfase de tensiones

Frecuencia

Habrá un relé P143 por cada interruptor. No abre ni cierra interruptores, es un relé de

permiso de cierre.

Función de protección de mínima tensión (27)

Esta función se encarga de la medición de la tensión a ambos lados del

interruptor y, en el caso de estar por debajo de un ajuste dado durante un tiempo

determinado, actuará.

Esta función en el P143 se puede configurar para operar a partir de cantidades

fase-fase o fase-neutro. Hay dos etapas independientes disponibles con elementos de

tiempo definidos y una de las etapas también se puede configurar con característica

inversa.

Figura 20. Lógica de la función fallo de interruptor


38

Se miden las tres tensiones de fase Va, Vb y Vc y compara las medidas con un

valor de ajuste previamente determinado, cuando alguna de ellas sea inferior a dicho

valor se activa la señal (a). La señal (b) se activará si el defecto de baja tensión existe en

las tres fases.

Figura 21. Lógica de la función de mínima tensión


39


40

3. Sistema protectivo del transformador


41

3.1 CONEXIONES

Se adjuntan los esquemas de conexión de la posición de transformador L3

(Eurovegas). Los esquemas de la posición de reserva de transformador no se adjuntan

ya que son idénticamente iguales a los de la posición L3.

3.2 FUNCIONES

A continuación se definen las protecciones eléctricas utilizadas en las líneas a lo

largo del proyecto. Este epígrafe únicamente recoge las funciones de protecciones a

activar para cada posición.

3.2.1 POSICIÓN DE TRANSFORMADOR


Protección primaria 87T Diferencial de transformador

51 Sobreintensidad temporizada de fase

51N Sobreintensidad temporizada de neutro

49 Sobrecarga térmica

Protección secundaria 87T Diferencial de transformador





27 Mínima tensión


OSC Oscilografía

Protecciones propias del

transformador

63B Buchholz

63BJ Buchholz Jansen

63L Liberador de presión

26T Temperatura

63NT Nivel magnético transformador

63NR Nivel magnético regulador


42

3.2.2 POSICIÓN DE RESERVA DE TRANSFORMADOR


Protección primaria 87T Diferencial de transformador




Protección secundaria 87T Diferencial de transformador





27 Mínima tensión


OSC Oscilografía

Protecciones propias del

transformador

63B Buchholz

63BJ Buchholz Jansen

63L Liberador de presión

26T Temperatura

63NT Nivel magnético transformador

63NR Nivel magnético regulador

3.2.3 POSICIÓN DE ACOPLAMIENTO (BARRAS)

Protección de barras 87B Diferencial de barras

50 Sobreintensidad instantánea

51 Sobreintensidad temporizada


27 Mínima tensión


OSC Oscilografía


43

3.3 SELECCIÓN DE PROTECCIONES

3.3.1 PROTECCIONES PRIMARIAS DEL TRANSFORMADOR

Para la protección del transformador se va a utilizar el relé RET670 de ABB.

Las características más destacables del relé RET670:

Protección diferencial de transformador con:

Frenado por porcentaje diferencial para fallas pasantes

Frenado por forma de onda y por segundo armónico para conexión de

transformador

Frenado por quinto armónico para sobreexcitación

Alta sensibilidad para faltas entre espiras

Protección de falta a tierra restringida para todos los devanados a tierra directos

o de baja impedancia

Funcionamiento extremadamente rápido

Alta sensibilidad

Basada en alta y baja impedancia

Figura 22. Imagen del relé RET670 de ABB


44

Protección de potencia direccional

Protección de potencia inversa, hacia delante baja, activa, reactiva

Compensación de ángulo de fase

Dos etapas (alarma/desconexión)

Protección de sobreintensidad direccional con cuatro etapas para cada devanado

Cada etapa puede tener retardo de tiempo inverso o definitivo

Cada etapa puede ser direccional o no direccional

Protección de sobreintensidad de fase direccional y/o no direccional de cuatro

etapas

Polarización de tensión, de corriente o dual

Cada etapa puede tener retardo de tiempo inverso o definitivo

Cada etapa puede ser direccional o no direccional

Cada etapa puede bloquearse en el segundo componente armónico

Alivio repentino de presión/Buchholz, dispositivos de temperatura, etc., a través

de entradas binarias estabilizadas contra descargas capacitivas

Las funciones que se van a activar en este relé son:

- Protección diferencial (87T)

- Protecciones de sobreintensidad (51/51N)

- Protección de sobrecarga térmica (49)

Protección diferencial (87T)

Las opciones de protección diferencial en este relé son:

Protección diferencial de transformador, dos devanados (PDIF, 87T)

Protección diferencial de transformador, tres devanados(PDIF, 87T)

Protección de falla a tierra restringida (PDIF, 87N)

Protección diferencial de alta impedancia (PDIF, 87X)


45

La función diferencial para transformadores de dos devanados (como es el caso que

estamos tratando en este proyecto) dispone de compensación de grupo vectorial y

concordancia de relación del TI interno, cuando la eliminación de corriente de secuencia

cero requerida se realiza internamente en el software. La función puede disponer de

hasta seis juegos trifásicos de entradas de corriente.

Se incluye una función de estabilización de adaptación para faltas existentes

importantes. Al introducir la posición del cambiador de tomas, el activador de

protección diferencial se puede ajustar en una sensibilidad óptima que cubra faltas

internas con un nivel bajo de falta.

Se incluye estabilización para extracorrientes de conexión y para condiciones de

sobreexcitación respectivamente. Se incluye también estabilización de adaptación para

saturación del TI y extracorriente de conexión de restablecimiento del sistema para

faltas externas. Se incluye protección de corriente diferencial ilimitada de ajuste alto y

rápido para desconexiones de alta velocidad a corrientes de faltas internas altas.

Protecciones de sobreintensidad (51/51N)

Las opciones que ofrece este relé respecto a este tipo de protección son:

Protección, instantánea, de máxima intensidad residual (PIOC, 50)

Protección, de cuatro etapas, de máxima intensidad (POCM, 51/67)

Protección, instantánea, de máxima intensidad residual (PIOC, 50N)

Protección, de cuatro etapas, de máxima intensidad residual (PEFM,51N/67N)

Protección, sensible, direccional, de máxima intensidad residual y de potencia

(PSDE)

La protección de sobreintensidad de fase de cuatro etapas (51) tiene un retardo

inverso o definido independiente para cada etapa. En el relé se encuentran disponibles

todas las características de retardo IEC y ANSI junto con una característica de tiempo

opcional definida por el usuario. Además, la función se puede ajustar para que sea

direccional o no direccional de forma independiente para cada una de las etapas.


46

La función sobreintensidad residual de entrada individual de cuatro etapas (51N)

tiene un retardo inverso o definitivo independiente para cada etapa por separado. Al

igual que en la función (51) se encuentran disponibles todas las características de

retardo IEC y ANSI junto con una característica opcional definida por el usuario. El

RET670 incluye la opción de configurar un bloqueo del segundo armónico de forma

individual para cada etapa.

La función puede utilizarse como protección principal para faltas de fase a tierra o

bien para proporcionar un respaldo del sistema, por ejemplo, en caso de que la

protección primaria esté fuera de servicio debido a un fallo de comunicación o del

circuito del transformador de tensión. Esta función además, puede configurarse para

medir la intensidad residual de las entradas de corriente de tres fases o la intensidad de

una entrada de corriente separada.

Protección de sobrecarga térmica (49)

Si la temperatura del transformador de potencia alcanza valores demasiado altos,

el equipo podría dañarse y el aislamiento dentro del transformador sufrirá un

envejecimiento forzado, como consecuencia de esto, aumentará el riesgo de faltas

internas fase-fase o fase-tierra. La alta temperatura, además, empeorará la calidad del

aceite del transformador.

La protección de sobrecarga térmica estima el contenido de calor interno del

transformador (temperatura) de forma continua. Esta estimación se realiza utilizando un

modelo térmico del transformador con dos constantes de tiempo, que se basa en la

medición de corriente. Hay disponibles dos niveles de advertencia, lo que permite actuar

en la red eléctrica antes de que se alcancen temperaturas peligrosas. Si la temperatura

sigue aumentando hasta el valor de desconexión, la protección inicia la desconexión del

transformador protegido.

Las características para los ajustes de dichas funciones de protección se muestran en las

siguientes tablas.


47

Protección diferencial de transformador (87)


48

Protección de sobreintensidad de fase (51)


49

Protección de sobreintensidad residual de entrada (51N)


50

Protección de sobrecarga térmica (49)

3.3.2 PROTECCIONES SECUNDARIAS DEL TRANSFORMADOR

La protección secundaria utilizará las mismas funciones de protección que la

protección primaria, por lo que no es necesario repetir todo el procedimiento mostrado

en el apartado anterior.

3.3.3 PROTECCÓN DIFERENCIAL DE BARRAS

Para la protección diferencial de barras se hará uso del relé B90 de General Electric.

Este relé emplea una arquitectura basada en microprocesador que ofrece funciones de

protección y medida para barras con hasta 24 cables de alimentación. Las funciones de

protección y supervisión del B90 incluyen:

Protección diferencial para varias zonas con funciones con restricción

(porcentual, polarizada) y sin restricción (sin polarización, instantáneo)

incorporadas. La protección diferencial es rápida y segura. La seguridad se


51

consigue mediante un algoritmo rápido y fiable de detección de saturación del

transformador de intensidad y un segundo principio operativo de comparación

de fase.

La función de zona de supervisión se realiza programando una de las zonas

diferenciales para que abarque a toda la barra.

La protección de zona muerta admite hasta 24 interruptores.

Cada zona de protección diferencial dispone de una función de monitorización

de problemas del transformador de intensidad.

La función de protección de fallo de interruptor admite hasta 24 interruptores.

Dispone de una función de sobreintensidad instantánea por cada entrada de

intensidad del sistema B90.

Dispone de una función de sobreintensidad temporizada por cada entrada de

intensidad del sistema B90 como protección de refuerzo.

Existe una función de tensión mínima por cada entrada de tensión del sistema

B90 para supervisión.

Números de dispositivo ANSI y funciones:

DISPOSITIVO FUNCIÓN

27 Tensión mínima

50 Sobreintensidad instantánea

50/74 Problemas del TI

50/87 Diferencial de barras sin restricción

51 Sobreintensidad temporizada

50BP Fallo de interruptor


52

Figura 23. Diagrama unilineal de B90

Figura 24. Imagen del relé B90


53

A continuación se muestra (figura 9) un ejemplo de aplicación del relé B90 a la

subestación que se está tratando en este proyecto, a saber, una subestación de

configuración doble barra con acoplamiento.

Función diferencial de barra (87B)

Los parámetros para el ajuste de esta protección son los mostrados en la siguiente

tabla:

Nivel de arranque 0,05 a 2 pu en incrementos de 0,001

Pendiente baja 15 a 100% en incrementos de 1

Pendiente alta 50 a 100% en incrementos de 1

Punto de interrupción bajo 1 a 30 pu en incrementos de 0,01

Punto de interrupción alto 1 a 30 pu en incrementos de 0,01

Nivel de ajuste alto 0,1 a 99,99 pu en incrementos de 0,01

Nivel de caída 97 a 98% del arranque

Precisión de nivel 0,1 a 2 x Capacidad TI: ±0,5% de lectura o

±1% de capacidad (lo que sea mayor)

>2 x Capacidad TI: ±1,5% de lectura

Tiempo de funcionamiento Un ciclo de la red eléctrica (típico)

Número de zonas 1 o 4 (opcional)

Número máximo de entradas 8, 16 o 24 (opcional)

Figura 25. Ejemplo de aplicación


54

El relé ofrece tres curvas estándar definidas en las normal IEC 255-4,

denominadas como curva A, curva B y curva C. Las fórmulas para estas curvas son:

Donde: T= tiempo de funcionamiento (en segundos), TDM= ajuste de

multiplicador, I= intensidad de entrada, Iarranque = ajuste de intensidad de arranque, K, E=

constantes, tr = constante de característica y TRESET [RESTABLECIMIENTO]= tiempo de

restablecimiento en segundos.

Tabla de constantes de curva temporizada inversa:

FORMA DE

CURVA

K E TR

Curva A 0.140 0.020 9.7

Curva B 13.500 1.000 43.2

Curva C 80.000 2.000 58.2

Corta Inversa 0.050 0.040 0.500

La curva característica de operación de esta función de protección será del estilo:

Las pendientes en la curva características se utilizan para evitar disparos

intempestivos de la protección en caso de falta externa, como bien indican las flechas

sobre la curva de la figura 26.

Figura 26. Característica operativa de función 87B


55

A continuación se muestra un diagrama general de bloques de la protección

diferencial de barras:

Figura 27. Diagrama general de bloques de función 87B


56


57

4.Pliego de condiciones


58

ÍNDICE DEL PLIEGO DE CONDICIONES

CAPÍTULO 1 Condiciones Generales……………………………………..……….59

1.1 Objeto………………………………………………………………………………59

1.2 Trabajos iniciales…………………………………………………………………..59

1.3 Personal………………………………………………………………………….…60

1.4 Seguridad pública…………………………………………………………………..60

1.5 Modificaciones……………………………………………………………………..60

1.6 Instalación y montaje……………………………………………………………….61

1.7 Rescisión de contrato……………………………………………………………….61

1.8 Responsabilidades…………………………………………………………………..61

1.9 Condiciones normativas…………………………………………………………….61

1.10 Condiciones administrativas…………………………………………………….…65

CAPÍTULO 2 Especificaciones de materiales y equipos………………………...…65

2.1 Especificaciones de materiales eléctricos…………………………………………..65

2.2 Especificaciones de los equipos……………………………………………………66

2.3 Ensayos y puesta en marcha……………………………….……………………….67

CAPÍTULO 3 Organización del trabajo………………….…………………………67

3.1 Datos de la obra..…………………………………………………………………...67

3.2 Materiales………………………………….……………………………………….68

3.3 Ejecución de las obras…………………………………………………………...…69

3.4 Pago de obras…………………………………………………………………….…69

3.5 Garantía………………………………………………………………………….…70


59

CAPÍTULO 1 - CONDICIONES GNERALES

El presente proyecto tiene carácter de obligado cumplimiento, una vez

legalizado y cumplimentado con los visados y sellos oportunos; garantizando el

cumplimiento de todos los Reglamentos y disposiciones vigentes.

1.1 OBJETO

El proyecto desarrolla el estudio de control y protección necesario para la

incorporación de una nueva subestación eléctrica de 50MVA en un sistema eléctrico ya

establecido. Dicho sistema pertenece a la Red de Alta Tensión de 220kV. La

subestación transformadora 220/45kV estará situada en el municipio de Alcorcón, en la

provincia de Madrid. El estudio se centra principalmente en diseñar, ajustar y coordinar

las protecciones de dicha subestación.

1.2 TRABAJOS INICIALES

El Contratista, en el momento de inicio de los trabajos hará un reconocimiento de la

ubicación de los componentes y comprobará la posibilidad de llevar a cabo el proyecto,

haciendo un replanteamiento del mismo y especificando las mejoras o reformas que

considere oportunas, las cuales presentará al Responsable de los Trabajos, el cual

formará parte de la empresa propietaria de las instalaciones.

A partir de la fecha en que se ejecute el replanteamiento se iniciarán los trabajos según

el programa previsto entre las partes contratantes, salvo en el caso en que, una vez

efectuado el replanteamiento, se observasen anomalías o graves impedimentos para la

realización de la obra, otorgándose en este supuesto la demora necesaria por parte del

contratante.

La interpretación del proyecto y su dirección serán misión exclusiva del Responsable de

los Trabajos, el cual, según su criterio, resolverá todas las dudas y suplirá omisiones,

autorizando en su caso, posibles ampliaciones de la instalación.


60

1.3 PERSONAL

Tanto el Responsable de los Trabajos como el personal que el propietario considere

necesario u oportuno, tendrán en todo momento acceso a los trabajos. El Contratista

dará todo tipo de facilidades para la realización de este cometido.

1.4 SEGURIDAD PÚBLICA

El Contratista deberá tomar las precauciones máximas en todas las operaciones y

usos de equipos para proteger a personas y bienes materiales de los peligros procedentes

del trabajo, siendo de su cuenta las responsabilidades que por tales accidentes se

ocasionen.

El Contratista contratará una póliza de Seguros que proteja suficientemente a él y a sus

operarios frente a las responsabilidades por daños, responsabilidad civil, etc. que en uno

y otro pudieran incurrir para el Contratista o para terceros, como consecuencia de la

ejecución de los trabajos.

1.5 MODIFICACIONES

Cualquier modificación en el presente pliego de condiciones no podrá ser

introducida por el propietario sin previo aviso por escrito a la empresa contratante y al

Responsable de los Trabajos, quienes tendrán que dar su conformidad.

El propietario podrá solicitar modificaciones de especificación o diseño en el curso de

los trabajos. La repercusión de los mismos sobre los precios o plazos de entrega se

convendrán de común acuerdo por escrito entre ambas partes.

El Responsable de los Trabajos se reserva el derecho de solicitar modificaciones en el

curso de los trabajos, bien sean de especificaciones, planos, etc., en la siguiente forma:

- Sin suplemento de precios, siempre que las modificaciones solicitadas no

originen desechos de material o tiempo en los trabajos ya realizados.

- Con suplemento de precios, siempre que las modificaciones solicitadas

requieran un aumento de material, tiempo o gastos extraordinarios.


61

1.6 INSTALACIÓN Y MONTAJE

El Contratista llevará a cabo la instalación de los distintos equipos por indicación

del Responsable de los Trabajos, quedando exento de cuanta responsabilidad pudiese

derivarse de una inadecuada disposición de éstos.

Una vez concluido el montaje del material, la instalación con los nuevos equipos será

sometida a una detallada inspección que llevarán a cabo propietario y constructor

redactándose por ambas partes un documento de recepción provisional.

1.7 RESCISIÓN DEL CONTRATO

El contrato podrá ser rescindido en los siguientes casos:

- Incumplimiento de acuerdos por ambas partes.

- Causas de fuerza mayor, no pudiéndose iniciar las obras en un largo periodo o

teniéndose que suspender definitivamente.

En todos estos casos se abonará al Contratista el importe de la obra, salvo que se

observase negligencia por su parte.

1.8 RESPONSABILIDADES

Será responsabilidad de la empresa contratada la observación y seguimiento de las

normas de buena instalación, así como cuanto se derive de una probada negligencia en

la ejecución de los trabajos.

Queda para la Dirección de Obra la supervisión y la facultad de la no admisión de los

trabajos, siendo responsabilidad de ésta la correcta interpretación del proyecto.

1.9 CONDICIONES NORMATIVAS

Para la realización de este proyecto se tendrán en cuenta los siguientes reglamentos y

normas:

Real Decreto 3275/1982 del 12 de noviembre, por el que se aprueba el

Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en Centrales


62

Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación (BOE nº 288 del

01/12/1982).

Orden del 6 de julio de 1984, por el que se aprueban las Instrucciones Técnicas

Complementarias MIE-RAT, del Reglamento sobre condiciones técnicas y

garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de

transformación (BOE nº 183 del 01/08/1984), y completado por la Orden de 18

de octubre de a1984 (BOE nº 256 de 25/10/1984).

Orden de 27 de noviembre de 1987, por la que se actualizan las Instrucciones

Técnicas Complementarias MIE-RAT 13 y MIE-RAT 14 del Reglamento sobre

condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas,

subestaciones y centros de transformación (BOE nº 291 de 05/12/1987).

Orden de 23 de junio de 1988, por la que se actualizan diversas Instrucciones

Técnicas Complementarias MIE-RAT del Reglamento sobre condiciones

técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros

de transformación (BOE nº 160 de 05/07/1988).

Orden de 16 de abril de 1991, por la que se modifican la Instrucción Técnica

Complementaria MIE-RAT 06 del Reglamento sobre condiciones técnicas y

garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de

transformación (BOE nº 98 de 24/04/1991).

Orden de 10 de marzo de 2000, por la que se modifican algunas Instrucciones

Técnicas Complementarias MIE-RAT del Reglamento sobre condiciones

técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros

de transformación (BOE nº 72 de 23/05/2000).

Real Decreto 1244/1979, de 4 de abril, por el que se aprueba el Reglamento de

Aparatos a Presión.

Real Decreto 507/1982, de 15 de enero de 1982 por el que se modifica el

Reglamento de Aparatos a Presión aprobado por el Real Decreto 1244/1979,de 4

de Abril de 1979.

Real Decreto 473/1988, de 30 de marzo, por el que se dictan las disposiciones de

aplicación de la directiva del Consejo de las Comunidades Europeas76/767/CEE

sobre aparatos a presión.

Real Decreto 1504/1990, por el que se modifican determinados artículos del

Reglamento de Aparatos a Presión.


63

Real Decreto 1950/1995, de 1 de diciembre, por el que se modifica el Real

Decreto 444/1994, de 11 de marzo, por el que se establecen los procedimientos

de evaluación de la conformidad y los requisitos de protección relativos a

compatibilidad electromagnética de los equipos, sistemas e instalaciones.

Orden de 26 de marzo de 1996, sobre evaluación de la conformidad de los

aparatos de telecomunicación regulados en el Real Decreto 444/1994, de 11de

marzo, sobre compatibilidad electromagnética, modificado por el Real Decreto

1950/1995, de 1 de diciembre.

Decreto número 48/1998, de 30 de julio, de protección del medio ambiente

frente al ruido.

Orden de 19 de julio de 1999, de desarrollo del Real Decreto 444/1994, de 11de

marzo, por la que se publica la relación de normas españolas que transponen las

normas europeas armonizadas, cuyo cumplimiento presume la conformidad con

los requisitos de protección electromagnética.

Orden CTE/3214/2002, de 28 de noviembre, por la que se actualiza la relación

de normas europeas armonizadas, cuyo cumplimiento presupone conformidad

con los requisitos de protección electromagnética, en cumplimiento del Real

Decreto 444/1994, de 11 de marzo, por el que se establecen los procedimientos

de evaluación de la conformidad con los requisitos de protección

electromagnética de equipos, sistemas e instalaciones.

Real Decreto 1513/2005, de 16 de diciembre, por el que se desarrolla la

Ley37/2003, de 17 de noviembre, del Ruido, en lo referente a la evaluación y

gestión del ruido ambiental.

Ley 9/2006, de 28 de abril, sobre evaluación de los efectos de determinados

planes y programas en el medio ambiente.

Orden de 9 de marzo de 1971, Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el

trabajo.

Real Decreto 1316/1989, de 27 de octubre, sobre protección de los trabajadores

frente a los riesgos derivados de la exposición al ruido durante el trabajo.

Real Decreto 56/1992, de 20 de enero, por el que se modifica el Real

Decreto1435/1992, de 27 de noviembre, relativo a las disposiciones de

aplicación de la Directiva del Consejo 98/392/CEE, sobre máquinas.


64

Real Decreto 1435/1992, de 27 de noviembre, por el que se dictan las

disposiciones de aplicación de la Directiva del Consejo 89/292/CEE, relativa a

la aproximación de la legislaciones de los Estados miembros sobre máquinas.

Real Decreto Legislativo 1/1995, de 24 de marzo, por el que se aprueba el Texto

Refundido de la Ley del Estatuto de los Trabajadores.

Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de prevención de riesgos laborales.

Real Decreto 39/1997, de 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de

los Servicios de Prevención.

Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones

mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.

Real Decreto 485/1997, de 14 de abril, sobre disposiciones mínimas en materia

de señalización de seguridad y salud en el trabajo.

Real Decreto 773/1997, 30 de mayo, sobre disposiciones mínimas de seguridad

y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección

individual.

Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las

disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los

trabajadores de los equipos de trabajo.

Real Decreto 780/1998, de 30 de abril, por el que se modifica el Real

Decreto39/1997, de 17 de enero, por el que se aprueba el Reglamento de los

Servicios de Prevención.

Real Decreto 1311/2005, de 4 de noviembre, sobre la protección de la salud y la

seguridad de los trabajadores frente a los riesgos derivados o que puedan

derivarse de la exposición a vibraciones mecánicas.

Real Decreto 286/2006, de 10 de marzo, sobre la protección de la salud y la

seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al

ruido.

Normas y especificaciones particulares de la Compañía Suministradora.

Recomendaciones CEI.

Normas UNE.


65

1.10 CONDICIONES ADMINISTRATIVAS

La adjudicación de los trabajos se realizará a través de un concurso subasta en el que

participarán un grupo empresas, todas ellas con buena relación con el contratante por la

realización de trabajos anteriores, dándose el total de los presupuestos a la baja y se

estudiarán la calidad de los materiales designados en relación con el presupuesto dado.

La adjudicación de solicitudes y cuanta documentación se refiera a la forma y bases

del concurso, será facilitada por la empresa contratante, quedando fijadas de antemano

cada una de las cláusulas y plazos.

La recepción de solicitudes finalizará en el plazo de quince días hábiles desde la

fecha de la convocatoria.

La apertura de pliegos se deberá juzgar en un plazo no superior a una semana desde

la fecha de presentación de los presupuestos, emitiéndose el fallo en un plazo no

superior a los veinte días desde esta misma fecha.

Las fianzas y depósitos exigidos por la empresa contratante, se fijarán de mutuo

acuerdo entre las partes implicadas una vez conocido el fallo del concurso.

Cualquiera de los apartados que configuran este pliego de condiciones podrá ser

modificado o rectificado para su mejor interpretación y clarificación, de común acuerdo

entre todas las partes.

CAPÍTULO 2 - ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Y EQUIPOS

2.1 ESPECIFICACIONES DE MATERIALES ELÉCTRICOS

Para los equipos que constituyen esta obra se precisaran los siguientes requerimientos:

El equipo de protección eléctrico deberá ser dividido en el número

adecuado de compartimentos y provisto de las aberturas de acceso

requeridas, de modo que las inspecciones de los elementos componentes

y su eventual retiro o reparación puedan hacerse fácilmente, sin riesgo


66

para el personal de mantenimiento y de manera que permita el

funcionamiento del resto del equipo en la mayor medida posible, así

como también la máxima flexibilidad en la utilización parcial de la

instalación aún en el caso de que no se trate de reparación alguna.

El diseño y la disposición del equipo eléctrico deben ofrecer

características de buena accesibilidad a los elementos de maniobra y

facilidades para la instalación.

El equipo de protección eléctrica elegido deberá disponer de indicadores

que muestren en todo momento su estado de funcionamiento e

intervención sobre el circuito al que protegen.

Para garantizar la seguridad durante los trabajos de mantenimiento, todos

los componentes de los circuitos principales deben ofrecer la posibilidad

de seccionamiento y puesta a tierra.

Los equipos de maniobra deben contar con los contactos auxiliares

suficientes para la señalización de la posición, para el enclavamiento,

para alarmas y disparos.

Todos los cables de fuerza, control y señalización instalados exteriormente, deberán

resistir a la degradación de los líquidos aislantes y agentes meteorológicos y no

propagar la llama. Idéntico comportamiento se observará para los conductores de la

instalación subterránea.

2.2 ESPECIFICACIONES DE LOS EQUIPOS

Las empaquetaduras del equipo deben ofrecer sellado efectivo y ser de material

de larga duración bajo las condiciones ambientales y de servicio a las que se verán

sujetas.

Para garantizar la seguridad durante los trabajos de mantenimiento, todas las partes

metálicas del equipo que no se encuentren sometidas a tensión, deberán poder ponerse a

tierra.


67

2.3 ENSAYOS Y PUESTA EN MARCHA

El propietario podrá realizar los ensayos en los talleres de la casa suministradora

sobre el aparato o equipo adquirido, de acuerdo con la Reglamentación aplicable y las

especificaciones establecidas en el Documento de Petición de Oferta emitido por la

empresa contratante así como el propio Documento de Oferta del contratista. Si el

resultado es satisfactorio, el material se expedirá a su lugar de destino.

Todos los equipos adquiridos e instalados, llevarán correctamente colocada su

placa de características en un lugar visible y seguro y en dichas placas figurarán, el

nombre del fabricante, modelo y número de serie, así como año de fabricación y cuantos

datos sean necesarios y de interés, y por supuesto, todos los establecidos por la

Reglamentación y Normativa vigente y aplicable.

Deberán ponerse a tierra todas las partes metálicas de los transformadores,

cabinas y equipos en general que no se encuentren sometidas a tensión, a fin de evitar

posibles contactos.

Los cables de unión de las estructuras a la red de tierra que queden en la

superficie, se pintarán de amarillo para su fácil detección. Estos cables atravesarán las

cimentaciones para su conexión a la malla. Las uniones de los cables que forman las

mallas de tierra y las conexiones de las distintas líneas de tierra a éstas, se realizarán con

soldadura exotérmica.

CAPÍTULO 3 – ORGANIZACIÓN DEL TRABAJO

3.1 DATOS DE LA OBRA

Se entregará al Contratista una copia de los planos y pliegos de condiciones del

Proyecto, así como cuantos planos o datos necesite para la completa ejecución de la

Obra.


68

El Contratista podrá tomar nota o sacar copia a su costa de la Memoria,

Presupuesto y Anexos del Proyecto, así como segundas copias de todos los documentos.

El Contratista se hace responsable de la buena conservación de los originales de

donde obtenga las copias, los cuales serán devueltos al Director de Obra después de su

utilización.

Por otra parte, en un plazo máximo de dos meses, después de la terminación de

los trabajos, el Contratista deberá actualizar los diversos planos y documentos

existentes, de acuerdo con las características de la obra terminada, entregando al

Director de Obra dos expedientes completos relativos a los trabajos realmente

ejecutados.

No se harán por el Contratista alteraciones, correcciones, omisiones, adiciones o

variaciones sustanciales en los datos fijados en el Proyecto, salvo aprobación previa por

escrito del Director de Obra.

3.2 MATERIALES

En la realización práctica del proyecto se utilizarán materiales cuya cualidad-

tipo queda reseñada en la memoria, no obstante, podrán utilizarse materiales de calidad

similar, con la conformidad del Responsable de los Trabajos y siempre que se cumplan

los requisitos especificados en las condiciones técnicas, reflejándose dicho cambio en el

Documento correspondiente.

En el instante de la adjudicación de la obra se encargarán los materiales necesarios,

informándose a las casas proveedoras que se hayan consultado, de las condiciones en

que se realizará la adquisición del material. En caso de que se produjeran aumentos de

precio durante dicho plazo, el Contratista deberá hacerse cargo de ellos.


69

3.3 EJECUCIÓN DE LAS OBRAS

Las obras se ejecutarán conforme al Proyecto y a las condiciones contenidas en

el mismo, y de acuerdo con las especificaciones señaladas en el Pliego de Condiciones

Técnicas Particulares si lo hubiere.

El Contratista, salvo aprobación por escrito del Director de Obra, no podrá hacer

ninguna alteración o modificación de cualquier naturaleza tanto en la ejecución de la

obra en relación con el Proyecto como en las Condiciones Técnicas especificadas, sin

prejuicio de lo que en cada momento pueda ordenarse por el Director de Obra a tenor de

los dispuesto en el último párrafo del apartado 3.1.

El Contratista no podrá utilizar en los trabajos personal que no sea de su

exclusiva cuenta y cargo. Igualmente, será de su exclusiva cuenta y cargo aquel

personal ajeno al propiamente manual y que sea necesario para el control administrativo

del mismo.

El Contratista deberá tener al frente de los trabajos un operario encargado,

suficientemente especializado a juicio del Director de Obra.

3.4 PAGO DE OBRAS

El pago de obras realizadas por los contratistas se hará sobre Certificaciones

parciales que se practicarán mensualmente.

Dichas Certificaciones contendrán solamente las unidades de obra totalmente

terminadas que se hubieran ejecutado en el plazo a que se refieran. La relación valorada

que figure en las Certificaciones, se hará con arreglo a los precios establecidos,

reducidos en un 10% y con los planos y referencias necesarios para su comprobación.


70

Serán de cuenta del Contratista las operaciones necesarias para medir unidades

ocultas o enterradas, si no se ha advertido al Director de Obra oportunamente para su

medición.

El Director de Obra expedirá las Certificaciones de las obras ejecutadas que

tendrán carácter de documentos provisionales a buena cuenta, rectificables por la

liquidación definitiva o por cualquiera de las Certificaciones siguientes, no suponiendo

por otra parte, aprobación ni recepción de las obras ejecutadas y comprendidas en

dichas Certificaciones.

3.5 GARANTÍA

Si la empresa constructora tuviese que reparar o sustituir algún elemento de la

instalación, se aplicará a éste un plazo de garantía nuevo de doce meses, contados a

partir de la sustitución o reparación.

El Contratista dará un plazo de garantía de la obra, durante el cual se encargará del

mantenimiento de la misma. Al finalizar este periodo de tiempo, hará entrega de la

instalación en perfecto estado y funcionamiento.

La empresa contratante se reserva los derechos que autoriza la ley en cuanto a

desperfectos ocultos que se revelasen después expirado el periodo de garantía, encaso

de quedar demostrada la culpabilidad o negligencia de la empresa constructora.


71


72

5.Estudio económico


73

ÍNDICE

1 ANÁLISIS ECONÓMICO DE LA INSTALACIÓN………………………. 74

2 ELEMENTOS DEL ANÁLISIS ECONÓMICO…………………………… 75

2.1 PRESUPUESTO…………………………………………………….…...75

2.2 INVERSIÓN INICIAL…………………………………………………. 75

2.3 INGRESOS...……………………………………………………….……76

2.4 GASTOS…..…………………………………………………….……….76

2.4.1 Materias primas…...……………………………………………….76

2.4.2 Mantenimiento………………….…………………………………77

2.4.3 Vigilancia………….………………………………………………77

2.4.4 Impuestos locales………………………………………………….77

2.4.5 Gastos administrativos…………………………………………….77

2.5 AMORTIZACIÓN..…………………………………………….………..78

2.6 INTERESES………………………………………..…………………….78

2.7 IMPUESTO DE SOCIEDADES………………………………...……….78

2.8 FLUJOS DE CAJA……………………………………………………….78

3 CONCLUSIÓN……………………………………………………...…………79


74

1. ANÁLISIS ECONÓMICO DE LA INSTALACIÓN

Las instalaciones eléctricas de alta y media tensión se caracterizan por sus elevados

costes. Con los precios y el rendimiento hasta ahora vigentes, las instalaciones se

amortizan en extensos periodos de tiempo.

En este apartado se va a hacer un análisis de la inversión que supone instalar y

diseñar una subestación eléctrica transformadora de tipo intemperie para alimentar al

complejo Eurovegas junto con los correspondientes transformadores de protección y

todo el sistema de protecciones.

Como se verá al final, después de un periodo de amortización, el resultado del

diseño, instalación y construcción de dicha subestación eléctrica será económicamente

rentable.

A pesar de que la amortización de los costes de las subestaciones eléctricas suelen

realizarse en periodos de tiempos parecidos debido a que son construidas por y debido a

la necesidad de una demanda energética concreta, se entiende que el aumento de la

demanda energética producido por la puesta en marcha del complejo Eurovegas puede

provocar un consumo exacerbado y un aumento constante e impredecible de dicha

demanda. Lo cual, puede provocar no sólo una amortización más rápida de lo normal

sino la necesidad de ampliación de potencia de dicha subestación, disparando así los

posibles beneficios de dicho proyecto ya que ésta será construida contemplando esta

posibilidad de ampliación (dos posiciones de línea de reserva y una posición de

transformador de reserva).

A su vez, para disminuir el periodo de amortización, se ha decidido realizar una

subestación con una solución constructiva de tipo parque de intemperie, permitiendo la

instalación de la aparamenta a una distancia entre fases y entre fase-tierra de 150cm, por

tanto los elementos en tensión situados sobre los pasillos de servicio estarán situados a

una altura de 400cm, permitiendo esta disposición constructiva evitar el soterramiento

de la aparamenta, reduciendo así notablemente los costes de construcción y materiales.


75

También se hace necesario puntualizar que el terreno necesario para la construcción

de esta subestación ocupará media hectárea, la cual se ha programado como coste para

dicha subestación a una tasación de 70€/m2, siendo conscientes de que dicho precio

puede fluctuar en función de los posibles acuerdos de compra de terrenos por parte de la

empresa constructora del complejo que se quiere alimentar. El motivo de estas

fluctuaciones sería el aumento o disminución del valor del terreno en función de la

demanda que vaya a existir, así como la posible necesidad de que la compra del terreno

sea urbanizable en lugar de rústico.

A continuación se definen las características principales de la actividad:

2. ELEMENTOS DEL ANÁLISIS ECONÓMICO

2.1 PRESUPUESTO

Previo a la inversión inicial, se elabora un presupuesto detallado de todo aquello que

forma parte de la instalación eléctrica. En dicho presupuesto se contemplan todos los

elementos que constituyen dicha instalación.

El presupuesto general de la instalación y puesta en marcha de la subestación

asciende a un total de 6.100.000 Euros, si bien puede estar sujeto a modificaciones a

causa de las variaciones en precios de mercado, o cambios en la infraestructura eléctrica

proyectada.

2.2 INVERSIÓN INICIAL

En este caso, se considera que la inversión inicial se realiza en el momento de

ejecución de la obra en el año 0 con fondos propios, de manera que no se contemplan

intereses por créditos. Dicha inversión inicial comprende el presupuesto general de la

instalación eléctrica.

Normalmente, al tratarse de inversiones de valor muy elevado, la inversión inicial suele

ser una fracción del presupuesto estimado, y el resto se va pagando en diferentes


76

momentos (a plazos), mediante un crédito, préstamo etc. dependiendo de las

circunstancias. Ésta forma de pago (crédito, préstamo) generaría en la cuenta de

resultados unos intereses que habría que contemplar.

Si comparamos ambos métodos de pago, con financiación propia total, o mediante

un crédito, esto último supondría un aumento de los gastos debido al pago de los

intereses, pero a su vez una inversión inicial menor.

Se contempla por tanto una inversión inicial de 6.100.000 Euros por la instalación

eléctrica, si bien como ya se dijo antes estas cifras pueden estar sujetas a modificaciones

a causa de las variaciones en precios de mercado, o cambios en la infraestructura

eléctrica proyectada

2.3 INGRESOS

Los ingresos de actividad serán los resultantes de la transformación y suministro de

la energía que el complejo necesite, a una valoración regulada por el Estado y el

mercado eléctrico.

2.4 GASTOS

Además de la inversión inicial, a lo largo de toda la vida útil de la instalación

eléctrica, se contemplan una serie de gastos que se detallan a continuación:

2.4.1 MATERIAS PRIMAS

No se incluyen materias primas como gasto puesto que la actividad de la

subestación eléctrica es una actividad de servicios, ya que se ocupa de la transformación

de la energía recibida a unos niveles de tensión para que pueda ser consumida al

consumidor final.


77

2.4.2 MANTENIMIENTO

Dependiendo de las características de la instalación, este gasto será mayor o menor,

pero en todas las instalaciones está presente. Todos los aparatos empleados requieren un

mínimo de mantenimiento para asegurar su correcto funcionamiento.

2.4.3 VIGILANCIA

Este tipo de instalaciones requieren el uso de unos aparatos bastante caros, lo que

supone un alto grado de vandalismo. Es necesario instalar sistemas de vigilancia y

seguridad con el fin de disuadir posibles atentados contra la infraestructura.

2.4.4 IMPUESTOS LOCALES

Dependiendo de la localización de la instalación, será necesario pagar una serie de

impuestos al ayuntamiento, o a los Organismos Competentes del municipio de

Alcorcón, por la instalación y puesta en marcha de la subestación. Este impuesto se

justifica mediante el ICIO, Impuesto de Construcción, Instalaciones y Obras, que en

ningún caso deberá exceder el 4% de la base imponible.

Una vez finalizada la construcción, instalación u obra, y teniendo en cuenta el coste

real y efectivo de aquélla, el Ayuntamiento, mediante la oportuna comprobación

administrativa, modificará, en su caso, la base imponible determinada provisionalmente

practicando la correspondiente liquidación definitiva y exigiendo del sujeto pasivo o

reintegrándole, en su caso, la cantidad que corresponda

2.4.5 GASTOS ADMINISTRATIVOS

En este apartado contemplamos el gasto de gestión del proyecto que se prolonga a lo

largo de toda su vida útil.


78

2.5 AMORTIZACIÓN

Debido a la gran inversión que supone una instalación eléctrica se estima que dicha

instalación no queda amortizada hasta pasados 10 años. Si bien, debemos tener en

cuenta la posibilidad de que al menos parte de los gastos de inversión sean amortizables

en la liquidación de impuestos de sociedades, provocando así una reducción del pago de

impuestos y por tanto una reducción del periodo de amortización del gasto inicial.

Amortización = Inversión inicial / Periodo de amortización

2.6 INTERESES

En el caso de financiar una instalación a través de un crédito o préstamo, se

contempla una salida de caja de unos intereses que depende en cada caso de las

características o condiciones del crédito acordadas.

En este caso se considera una única inversión inicial y por tanto no se contempla.

2.7 IMPUESTO DE SOCIEDADES

Se considera un gasto de un 30% de los ingresos anuales el pago del impuesto sobre

sociedades, ahora bien, habría que estudiar la posibilidad de obtener beneficios fiscales

tales como la posibilidad de la amortización de los gastos de bienes de inversión.

2.8 FLUJOS DE CAJA

Los flujos de caja previstos serán la suma de todas las entradas y salidas de capital,

por cada ejercicio correspondientes a cada año.

Los ingresos, los gastos, la amortización, y los flujos de caja se analizan en períodos de

ejercicios contables anuales.


79

3. CONCLUSIÓN

Tras el análisis adjunto ( ANEXO IV) de la instalación proyectada, se puede afirmar lo

siguiente:

La inversión resulta rentable

Queda reflejado en el cuadro, que la inversión inicial se recupera a partir del año

8, donde la recuperación de la inversión resultante pasa de ser negativa a ser

positiva.

A partir del año 8 se tiene una recuperación positiva con una tasa interna de

rentabilidad de un 11,19%. Hay que destacar también que, en el caso de que la

TIR fuera diferente a lo calculado, el beneficio para el cliente también lo sería.

Por tanto:

Si TIRcalculado < TIRreal , penalizará la inversión.

Si TIRcalculado ≥ TIRreal favorecerá la inversión.

De acuerdo con la TIR calculada en el análisis, la recuperación de la inversión

resultante asciende a 6.232.387,46 € después de 10 años desde su puesta en marcha.

Además, debe garantizarse que la instalación eléctrica tiene las siguientes garantías:

Sensibilidad y Selectividad. El sistema debe ser capaz de detectar pequeñas

variaciones que provoquen cambios en los parámetros de la red, incluidos en las

conexiones en los consumos.

Fiabilidad. Consiste en la confianza en el comportamiento correcto de las

protecciones, de acuerdo con los criterios anteriormente nombrados. Se

compone de seguridad, es decir, que la protección no actúe cuando no debe

hacerlo, y de obediencia, que la protección actúe cuando debe.

Robustez. La instalación debe soportar permanentemente las condiciones

ambientales de trabajo del sistema.

Autonomía. Las protecciones deben estar alimentadas de manera independiente

del resto del sistema.


80

La existencia de las protecciones radica en la necesidad de garantizar condiciones

de seguridad para las personas y las instalaciones, así como garantizar la seguridad en el

sistema.


81


82

6.Planos


83

6.1 ESQUEMAS UNIFILARES DE LA SUBESTACIÓN

Este epígrafe incluye:

el esquema unifilar simplificado de la subestación Alcorcón 220kV

los esquemas unifilares de protección y medida de las posiciones estudiadas

en el presente proyecto.

Dichos esquemas se adjuntan en el ANEXO V.


84

ANEXO I

Estimación de consumos Eurovegas

GRAMA

Grupo de Acción para el Medio Ambiente www.asociaciongrama.org/ [email protected]

Tfn. 675 569 118 Estimación sobre consumos energéticos del proyecto Euro-Vegas. Aproximación inicial. Lázaro García. GRAMA Marzo 2012 En una primera estimación del consumo energético proyecto EuroVegas, se va a calcular una aproximación al consumo ocasionado por dos elementos principales del proyecto:

- Los establecimientos hoteleros (Resorts), en este caso focalizado en el consumo energético medio por noche de un invitado por habitación.

- Las máquinas tragaperras en número de 18.000 unidades. Los cálculos se basan en datos extraídos de diferentes informes públicos y que han sido aplicados en este estudio. Por un lado, para el cálculo del consumo de energía de una máquina tragaperras se ha consultado la potencia de las máquinas tipo casino de Recreativos Franco. Respecto a los resorts, se ha usado los datos de un estudio de la Universidad de Castilla – La Mancha realizado en 2009 sobre NH Hoteles. No obstante hay que decir que las estimaciones resultantes muy posiblemente sean inferiores a las reales ya que el proyecto sin duda incorporará nuevos elementos que no pueden valorarse en este informe preliminar. 1. Gasto energético estimado de 18.000 máquinas tragaperras Para calcular el gasto energético de una máquina tragaperras en KWh se multiplica la potencia de una máquina de casino de la empresa Recreativos Franco (0,575 KW) por el número de horas de funcionamiento (24h x 365 días)

Energía (KWh) = Potencia (KW) x Tiempo (h) = 0,575 (KW) x 24 (h) = 13,8 (KWh) al día x 365 días = 5037 (KWh) al año por máquina tragaperras x 18000 máquinas = 90.666.000 (KWh.) (90.666 Mwh) (90 Teravatios Hora)

A partir de estos datos, vamos a hacer una estimación aproximada de emisión de CO2, partiendo de los cálculos realizados por otros organismos, UAM y Aeropuerto de Madrid Barajas, a raíz de los datos que obtuvieron tras el estudio realizado sobre un programa de ahorro energético.

GRAMA


Tfn. 675 569 118 1.- UAM: Emisión estimada de la universidad en el año 2000.

AHORRO ENERGÉTICO EN LA ENSEÑANZA. ESTUDIO TÉCNICO Y SOCIAL DE LA UAM. PROPUESTAS PARA EL AHORRO.

2.- Aeropuerto Barajas Ahorro Energético en 2010 El ahorro de 8.241.000 kWh/año en el consumo de energía eléctrica en 2010 equivaldría al consumo anual de 2.149 hogares tipo, según las estadísticas ambientales del Ministerio de Medio Ambiente. Las emisiones equivalentes al ahorro de energía obtenido habrían supuesto 3.213 toneladas de CO2 y, en el apartado económico, la reducción del consumo energético se cifra en 900.000 euros menos de gasto.

(Datos extraídos Web de aerotendencias) 3.- Eurovegas, estudio aproximado.

UAM Barajas EuroVegas Energía (KWh.)

19.339.500 8.241.000 90.666.000

Toneladas CO2

7929 3213 37.173

Sup. Bosque 1060-11330 Ha (10-114 Km2)

4956-53104 Ha (49-531 Km2)

Euros 900.000 € Nº Hogares tipo

2149 24000

Habitantes 6000 67000 En todos los casos el factor de emisión aplicado es: 0.41 Kg. deCO2/KWh. Y el factor de absorción: 0.7-7.5 toneladas de carbono absorbidas por hectárea y año. Respecto al número de Habitantes, el gasto de energía de Eurovegas sería equivalente al gasto de una población como Majadahonda, Valdemoro o Rivas-Vaciamadrid. 2. Gasto energético estimado de 12 Resorts con 36.000 camas Para calcular el gasto energético de un resort, se ha aplicado los datos obtenidos de un estudio de la Universidad de Castilla -La Mancha que realizó sobre NH Hoteles. En dicho estudio se estimaba el gasto medio por noche de un cliente en 37 KWh. Realizamos el estudio a la baja, aplicando este dato por habitación y no por número de personas en cada habitación, y dado que no es posible conocer el nivel de ocupación, trabajaremos con tres escenarios distintos, esto es, de ocupación anual media al 50%, al 75% y al 100%.

GRAMA


Tfn. 675 569 118 Cuadro de estimaciones Nivel de ocupación Población Consumo KWh. diario Consumo KWh. anual Medio (50%) 18.000 666.000 243.090.000 Alto (75%) 27.000 999.000 364.635.000 Lleno (100%) 36.000 1.332.000 486.180.000 Centrándonos en un nivel de ocupación Alto anual, los datos obtenidos equivalen a: Un consumo energético anual de 364.635.000 KWh.

EuroVegas - Resorts Energía (KWh) 364.635.000 Toneladas CO2 149.500 Sup. Bosque 19.933-213.571 Ha

(200-2136 Km2) Nº Hogares tipo 100.000 Habitantes 270.000

Respecto al número de Habitantes, el gasto de energía de Eurovegas sería equivalente al gasto de una población como Alcobendas y Alcorcón JUNTAS. 3. Conclusiones - Aunque es necesario disponer de una mayor concreción en el proyecto de EuroVegas, con los datos proporcionados a los medios de comunicación es posible hacer una primera aproximación de sus consumos energéticos. - El consumo de 18000 máquinas tragaperras supone: 90.666.000 KWh. = 37.173 toneladas de CO2 = 24.000 hogares de tipo medio = a una población 67.000 habitantes (como pueden ser, Majadahonda, Valdemoro o Rivas-Vaciamadrid). - El consumo de las instalaciones hoteleras supone: 364.635.000 KWh. = 149.500 toneladas de CO2 = 100.000 hogares de tipo medio = a una población 270.000 habitantes (como pueden ser Alcobendas y Alcorcón juntas). - Se trata de unas cifras excesivas y posiblemente inasumibles en el contexto del volumen de energía a proporcionar, ya que en la Comunidad de Madrid, en 2009 se generaron 1.398.486Mwh, sólo tres veces lo que demandará la parte de EuroVegas contemplada en este informe.


85

ANEXO II

Conexiones posición de línea


86

ANEXO III

Conexiones posición de transformador


87

ANEXO IV

Hoja de cálculo de estudio económico

AÑOS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SUBESTACIÓN ELÉCTRICA ALCORCÓN 220kV

INGRESOS 0 1500000 1650000 1831500 2051280 2317946.4 2642458.9 3038827.73 3525040.17 4124297 4866670.45

Mantenimiento (4% de los ingresos) 60000 66000 73260 82051.2 92717.856 105698.356 121553.109 141001.607 164971.88 194666.818

Vigilancia ( 2% anual) 30000 33000 36630 41025.6 46358.928 52849.1779 60776.5546 70500.8033 82485.9399 97333.4091

Impuestos locales ( 2,1% anual) 31500 34650 38461.5 43076.88 48676.8744 55491.6368 63815.3823 74025.8435 86610.2369 102200.08

Gastos administrativos ( 1,5% anual) 22500 24750 27472.5 30769.2 34769.196 39636.8834 45582.416 52875.6025 61864.4549 73000.0568

Total Gastos operativos 0 144000 158400 175824 196922.88 222522.854 253676.054 291727.462 338403.856 395932.512 467200.364

EBITDA 0 1356000 1491600 1655676 1854357.12 2095423.55 2388782.84 2747100.27 3186636.31 3728364.48 4399470.09

Amortización (20% primer ingreso) 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000 300000

EBIT 0 1056000 1191600 1355676 1554357.12 1795423.55 2088782.84 2447100.27 2886636.31 3428364.48 4099470.09

Intereses 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

BENEFICIO ANTES DE IMPUESTOS 0 1056000 1191600 1355676 1554357.12 1795423.55 2088782.84 2447100.27 2886636.31 3428364.48 4099470.09

Impts. Sociedades (30% de BAI) 0 316800 357480 406702.8 466307.136 538627.064 626634.853 734130.08 865990.893 1028509.35 1229841.03

BENEFICIO DESPUES DE IMPUESTOS 0 739200 834120 948973.2 1088049.98 1256796.48 1462147.99 1712970.19 2020645.42 2399855.14 2869629.06

INVERSIÓN (6.100.000€) 6100000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Flujos de caja -6100000 439200 534120 648973.2 788049.984 956796.482 1162147.99 1412970.19 1720645.42 2099855.14 2569629.06

Recuperación de inversión resultante -5660800 -5126680 -4477706.8 -3689656.82 -2732860.33 -1570712.34 -157742.157 1562903.26 3662758.4 6232387.46

Amortizacion anual

(en 10 años)

TIR sin crédito 11.19%


88

ANEXO V

Planos

Teresa González-Quevedo

Aznar

ES

TU

DIO

TÉ

CN

ICO

-EC

ON

ÓM

ICO

DE

LA

SU

BE

ST

AC

IÓN

FU

TU

RA

ALC

OR

CÓ

N 2

20K

V

NE

CE

SA

RIA

PA

RA

LA

CO

NS

TR

UC

CIÓ

N D

EL

CO

MP

LEJO

EU

RO

VE

GA

S

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