PROYECTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN ALTA Y BAJA...

Proyecto: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, A LA CIUDAD DE TEPATITLÁN, ACUEDUCTO EL SALTO TEPATITLÁN, EN EL MUNICIPIO DE TEPATITLÁN DE MORELOS, JALISCO.

Sub proyecto: Planta potabilizadora Especialidad: Ing. Eléctrica Elaboró : Dr. Jorge J Mier Garcia

Fecha: 7 de Noviembre 2011 Grupo Constructor Perse S.A de C.V Página 1 de 30

MEMORIA TECNODESCRIPTIVA

PROYECTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN

ALTA Y BAJA TENSIÓN A PLANTA POTABILIZADORA DE

TEPATITLAN,. UBICADA EN CARRETERA JALISCO.




MEMORIA TÉCNICO DESCRIPTIVA

Memoria técnico descriptiva del proyecto de instalaciones eléctricas en alta y baja

potabilizadora de Tepatitlán ubicado en carretera Jalisco.

INDICE

Tabla de contenido A.- OBJETIVO.- ................................................................................................................................................................. 3 B.- LOCALIZACIÓN.- ...................................................................................................................................................... 3 C.- ALTA TENSIÓN.- ....................................................................................................................................................... 3 D.- SUB-ESTACIÓN (CÁLCULO Y TIPO).- ................................................................................................................... 3 E.- RELACIÓN DE CARGA AL 100% POTABILIZADORA DE TEPATITLAN ......................................................... 3 F.- CALCULO DE TRANSFORMADOR Y CÁLCULO DE PROTECCIÓN ................................................................. 3

1) SELECCIÓN DE LISTÓN FUSIBLE EN ALTA TENSIÓN. ..................................................................................... 4 G.- CALCULO DE CORTO CIRCUITO ........................................................................................................................... 4

1. CAPACIDAD DE LA SUB-ESTACIÓN 1500 KVA. ................................................................................................. 4 2. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN. ................................................................................................................................. 4 3. CORTO CIRCUITO ..................................................................................................................................................... 4

H.- CALCULO PARA ALIMENTACIÓN PRINCIPAL Y ALIMENTADOR DEL GENERADOR. ............................ 11 1. POR CORRIENTE ..................................................................................................................................................... 12 2. POR CAÍDA DE TENSIÓN. ..................................................................................................................................... 12 3. POR CORTO CIRCUITO. ......................................................................................................................................... 13 4. CALCULO DE LA CANALIZACIÓN DE ALIMENTADOR PRINCIPAL ............................................................ 14 5. CALCULO DE INTERRUPTOR PARA LA PROTECCIÓN DEL ALIMENTADOR PRINCIPAL ..................... 14

I.- DISEÑO DEL SISTEMA DE TIERRAS. .................................................................................................................. 14 1. CONSIDERACIONES GENERALES. ...................................................................................................................... 15 2. DETERMINACIÓN DE LA CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO. ...................................................................... 15 3. DETERMINACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO .......................................................................... 15 4. CALCULO DE LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR. ............................................................................................... 16 5. CALCULO DE LA LONGITUD NECESARIA DEL CONDUCTOR. ..................................................................... 18 6. CALCULO DEL POTENCIAL DE CONTACTO O DE MALLA. .......................................................................... 20 7. CALCULO DEL POTENCIAL DE PASO. ............................................................................................................... 21 8. CALCULO DE LA RESISTENCIA DE LA RED. .................................................................................................... 22 9. CALCULO DEL POTENCIAL DE TRANSFERENCIA. ......................................................................................... 22

J.- CALCULO DEL TABLERO “A” (FUERZA). .......................................................................................................... 23 1. POR CAPACIDAD DE CORRIENTE ....................................................................................................................... 23 2. POR CAÍDA DE TENSIÓN. ..................................................................................................................................... 23 3. CALCULO DE LA CANALIZACIÓN A TABLERO FUERZA .............................................................................. 24 4. CALCULO DE INTERRUPTOR PARA LA PROTECCIÓN DEL ALIMENTADOR A TABLERO FUERZA ... 26




A.- OBJETIVO.-

EL OBJETIVO GENERAL DEL PRESENTE PROYECTO ES ESTABLECER LAS ESPECIFICACIONES

DESTINADAS AL SUMINISTRO Y USO DE ENERGÍA ELÉCTRICA, A FIN DE QUE OFREZCAN CONDICIONES

ADECUADAS DE SERVICIO Y SEGURIDAD PARA LAS PERSONAS Y SU PATRIMONIO APLICANDO LA NORMA

OFICIAL MEXICANA NOM-001 SEDE 2005.

B.- LOCALIZACIÓN.-

JALISCO.

C.- ALTA TENSIÓN.-

La acometida de alta tensión será trifásica aérea con cable aluminio 1/0 ACSR, por

fase, poste de concreto de 12-750 aislamiento 23 KV, corta fusible tipo cuchilla 23 KV y

crucetas pt-250.

D.- SUB-ESTACIÓN (CÁLCULO Y TIPO).-

Para el cálculo de la sub-estación se tomaron las corrientes nominales de todo el

sistema de acuerdo a la relación de carga al 80 %.

E.- RELACIÓN DE CARGA AL 100% POTABILIZADORA DE TEPATITLAN

PROPIETARIO: MUNICIPIO DE TEPATITLAN

UBICACIÓN: JALISCO.

CANT. DESCRIPCIÓN VOLTS WATTS POR

EQUIPO TOTAL

EN WATTS

5 Motobomba de Impulsión (400HP) 480 298,280 1,491,400

TOTAL EN WATTS. 1,491,400

F.- CALCULO DE TRANSFORMADOR Y CÁLCULO DE PROTECCIÓN

Nota: Se aplicara un factor de demanda de un 80% a la carga total.




KW TOTAL= 1491.4 F.D. = 80% KW TOTAL= 1193.12 Kw

PF

KwKva

.

KvaKva 68.13259.0

12.1193

Por consiguiente se selecciona un transformador de 1500 KVA delta – estrella,

23,000/480-277 volts trifásico tipo seco (AA), marca VOLTAN, para la subestación.

1) SELECCIÓN DE LISTÓN FUSIBLE EN ALTA TENSIÓN.

I = 1500 KVA = 37.98 A

23 KV X 1.73

I = 37.98 X 3 = 113.94 A.

I = 100 A.

Se selecciona un listón fusible de 100 Amps como máximo para las cuchillas

fusible en alta tensión del tipo individual, operación en aire, maniobradas con pértiga. Tabla

450.

G.- CALCULO DE CORTO CIRCUITO

Memoria de cálculo de corto circuito del proyecto e instalaciones eléctricas en alta y

baja tensión.

1. CAPACIDAD DE LA SUB-ESTACIÓN 2000 KVA.

2. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN.

ALTA TENSIÓN: 23.0 KV

BAJA TENSIÓN: 480/277 V.

3. CORTO CIRCUITO




OBJETIVO.-

Determinar las potencias o corrientes de corto circuito en los buses del sistema eléctrico

para verificar las capacidades interruptivas de los sistemas de protección descritos a

continuación.

a) Interruptor general en baja tensión.

b) Cuchillas fusibles en alta tensión.

c) Resto de interruptores de baja tensión.

Observaciones.- Las cargas de alumbrado no intervienen en la contribución de corto

circuito.

MÉTODO DE CÁLCULO.- Mediante el uso del software FaultChecker 4.01, se determinan los niveles de corrientes de

cortocircuito y las principales contribuciones de los elementos de la red bajo estudio. Los

datos primarios para este software se toman del unifilar suministrado con los cálculos previos

de cargas, alimentadores y dispositivos de protección a emplear. Los algoritmos de cálculos

han sido implementados utilizando técnicas matemáticas y computacionales sofisticadas que

garantizan una solución precisa para cada estudio que se realice y una máxima velocidad de

ejecución.

ESTUDIO DE CORTOCIRCUITO MÁXIMO.

Consiste en determinar el tipo de falla (cortocircuito trifásico, bifásico, bifásico a tierra o

monofásico) que tenga asociado el nivel de cortocircuito máximo, en cada nodo de la red

eléctrica bajo estudio, y para esa condición, se determinan las siguientes magnitudes:

Corriente subtransitoria pico (I'' Pico)

Corriente subtransitoria total (I'' Total)

Corriente subtransitoria simétrica (I'' Sim)

Corriente transitoria simétrica (I' Sim)




Con estas corrientes se procede a evaluar si los interruptores y alimentadores de toda la red

eléctrica, son capaces de soportar estos niveles de corrientes de falla. A continuación se

describe la metodología utilizada para realizar estos análisis.

PRUEBA A LOS INTERRUPTORES

Primeramente se deben ajustar los niveles de las corriente de cortocircuito a los valores de

las relaciones X/R a los cuales los fabricantes de los interruptores realizan sus pruebas, para

garantizar un correcto funcionamiento de sus dispositivos. En realidad los valores nominales

de los parámetros de los interruptores y fusible (voltaje, corriente, corriente de interrupción y

corriente de interrupción máxima), están referidos a una relación X/R de prueba ideal de

laboratorio que no tiene por qué coincidir con la real a la cual se encuentra trabajando en la

instalación industrial bajo estudio.

Para salvar estas diferencias FaultChecker tiene incorporado algoritmos para los diferentes

interruptores:

PARA INTERRUPTOR DE BAJO VOLTAJE.

El software determina el valor de la corriente de cortocircuito (Irms), para la relación X/R real

en el punto donde está situado el interruptor, en el estado subtransitorio (½ ciclo).Si el

interruptor es de caja moldeada o de potencia con fusible la corriente de cortocircuito

ajustada al valor de XR de prueba se calcula como:

)e*2(1

)e*2(1I I

XRTest / 2-

XRreal / 2-

rmsadj

Si el interruptor es de potencia con fusible entonces:

)e(1

)e(1*I I

XRTest / -

XRreal / -

rmsadj




Para que este interruptor cumpla con los requisitos de funcionamiento su corriente de disparo

máxima tiene que ser mayor o igual a esa corriente de ajuste calculada, con esto

garantizamos que los parámetros de fábrica se ajusten a las condiciones reales de trabajo.

PARA INTERRUPTOR DE ALTO VOLTAJE.


en el punto donde está situado el interruptor, para el estado transitorio (1½ - 4 ciclos). Se

determina la corriente de Interrupción (Int) mediante:

Voltaje nominal BreakerCorr. Int. Nominal*

Voltaje real del breakerInt

La corriente ajustada a las condiciones de fábrica se calcula como

)e*2(1I I XRreal / tiempo* 4-

rmsadj

Si el Rating del Interruptor es simétrico para que el interruptor cumpla con las normas de

operación la corriente Irms calculada tiene que ser menor que la corriente Int calculada

anteriormente. (Irms ≤ Int)

Si el Rating del Interruptor es asimétrico entonces para que cumpla con las normas el valor

de la corriente ajustada (Iadj) tiene que ser menor que la corriente de Interrupción máxima

calculada. (Iadj ≤ Int)

Además de estas dos comprobaciones para que el interruptor pase la prueba debe cumplirse

que la corriente pico calculada en el punto debe ser menor que la corriente simétrica máxima

del interruptor y que la corriente asimétrica calculada en el punto sea inferior a la corriente

asimétrica máxima del Interruptor.

FUSIBLES:





en el punto donde está situado el interruptor, en el estado subtransitorio (½ ciclo). La

corriente de cortocircuito ajustada al valor de XR de prueba se calcula como

)e*2(1

)e*2(1I I

XRTest / 2-

XRreal / 2-

rmsadj

Para que este fusible cumpla con los requisitos de funcionamiento su corriente de

interrupción máxima tiene que ser mayor o igual a esa corriente de ajuste calculada, con esto

garantizamos que los parámetros de fábrica se ajusten a las condiciones reales de trabajo

del fusible.

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO. Determinación de los Niveles Máximos de Falla en cada elemento del Diagrama Unifilar. Utilizando el estudio Prueba de CCMáximo del software FaultChecker, se obtienen los

niveles máximos posibles en cada elemento del diagrama unifilar.




.

Diagrama unifilar de la red.

Niveles de Corriente de Cortocircuito en los Nodos A continuación se muestran los valores de las corrientes de falla en los nodos del sistema bajo estudio:

Nombre I"Pico I"Total I"Sim I'Sim

CFE 3.8482 2.3408 1.3886 1.3342

MED 1 2.0484 1.2223 0.7872 0.7021

T ALTA 2.0473 1.2216 0.787 0.7018

T BAJA 90.8039 53.9553 35.4405 26.3935

L_IMPUL_1 92.0768 54.8331 35.646 26.334

GEN 85.0529 50.0275 34.574 25.7717

Cal_1 67.354 38.9025 31.1134 23.6079

Cal_2 67.354 38.9025 31.1134 23.6079

Cal_3 67.354 38.9025 31.1134 23.6079




TRANSFEREN 90.6989 53.9037 35.3732 26.1395

L_IMPUL_2 87.5927 51.8232 34.7559 25.6882

Cal_5 64.9513 37.5019 30.3825 23.0523

Cal_R 64.9513 37.5019 30.3825 23.0523

COMP_1 43.4707 26.4594 25.3296 20.2229

COMP_2 43.4707 26.4594 25.3296 20.2229

TR2_ALTA 23.3415 16.2909 16.288 14.5595

TR2_BAJA 2.0446 1.3019 1.2809 1.2741

TAB_SPB 1.8706 1.2154 1.2037 1.1979

Niveles de Corriente de Cortocircuito en los Interruptores

Nombre I"Pico I"Total I"Sim I'Sim Conectado a

FUSIBLE_SUB 1.3415 0.8005 0.5157 0.5157 T ALTA

MASTER1 55.7191 33.1816 21.5707 14.0927 L_IMPUL_1

Q1_1 85.0386 50.6418 32.9212 25.2378 L_IMPUL_1

Q1_2 85.0386 50.6418 32.9212 25.2378 L_IMPUL_1

Q1_3 85.0386 50.6418 32.9212 25.2378 L_IMPUL_1

2000A 57.4936 34.2383 22.2577 17.3765 L_IMPUL_1

3X50A 87.5927 51.8232 34.7559 25.6882 L_IMPUL_2

MASTER2 68.4358 40.4892 27.1546 22.6329 L_IMPUL_2

Q1_4 80.7329 47.7646 32.034 24.5935 L_IMPUL_2

Q1_R 80.7329 47.7646 32.034 24.5935 L_IMPUL_2

Q1_5 84.8703 50.2125 33.6757 25.2547 L_IMPUL_2

Q1_6 84.8703 50.2125 33.6757 25.2547 L_IMPUL_2

Nomenclatura I"Pico = Corriente subtransitoria pico (kA)

I"Total = Corriente subtransitoria total (kA)

I"sim = Corriente subtransitoria simétrica (kA)

I´sim = Corriente transitoria simétrica (kA)

CORRIENTE QUE CIRCULA POR EL INTERRUPTOR GENERAL




El interruptor general 3x3000 tendrán una capacidad interruptiva de 33,000 A

asimétrico como mínimo (65,000 A propuesta).

CORRIENTES QUE CIRCULAN POR CUCHILLA FUSIBLE

La cuchilla fusible en alta tensión una capacidad interruptiva de 1,000 A. Asimétricos

comercial.

H.- CALCULO PARA ALIMENTACIÓN PRINCIPAL Y ALIMENTADOR DEL

GENERADOR.

Cálculo del conductor principal que parte del secundario del transformador de 1500

KVA hacia el interruptor general.




ampx

Is 65.24054803

10002000 ampxIs 300725.16.2405

1. POR CORRIENTE

Afectado por temperatura (F.T.) 40°c, de 88 %, 1 conductor por fase y 1 canalización

(con objeto de no afectar por factor de agrupamiento).

I = 3007 =3417 A. 0.88

I = 3417 A.

De acuerdo a la tabla 310-16 de la NOM., conductores a 75° c le corresponde 6-500

KCM/FASE.

2. POR CAÍDA DE TENSIÓN.

Z = 3 X VLTS = 0.47 OHM/KM LONG (KM) X I NOM X 100

De acuerdo a la tabla 9 (NEC), le corresponde N°2 / fase.

Calculando la caída de tensión para los conductores 6-500 por fase seleccionado. (se

seleccionó el conductor por capacidad de corriente).

E % = 0,0846 OHM/KM X 0.01 KM X 2405 A X 100 = 480 V.

E % = 0.42 % VI = (480 V) X (E %/ 100)

VI = 2.03 V

VF = 480 V – 2.03 V = 477.97 V.

VI = VOLTAJE CAÍDA EN LA TRAYECTORIA DE LOS CONDUCTORES.

VF = VOLTAJE ENTREGADO EN LOS BORNES DEL INTERRUPTOR GENERAL.




3. POR CORTO CIRCUITO.

CONDUCTOR DE COBRE

(I )2 . T = 0.0297 X LOG 234 + T2 (A)2 234 + T1

I MÁXIMA CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO ASIMÉTRICA PERMISIBLE. I = 33,181 A. A = SECCIÓN TRANSVERSAL DEL CONDUCTOR EN CIRCULAR MIL.

T = TIEMPO EN SEGUNDOS DE DURACIÓN DE CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO

(0.0333 SEG.).

T1 = MÁXIMA TEMPERATURA DE OPERACION = 90°C.

T2 = MÁXIMA TEMPERATURA PERMISIBLE POR EL CONDUCTOR BAJO CORTO

CIRCUITO = 250°C.

T

T

TLOG

IA

1234

22340297.0

84145

3942.0

33181

0333.0

90234

2502340297.0

33181

LOG

A

A = 84145 CM.

1 MM² = 1974 CM.

A = 84145 CM X 1 MM² 1974 CM




A = 42.63 MM². DE ACUERDO A LA TABLA 310-16 DE LA NOM. LE CORRESPONDE 1 – 1/0 AWG / FASE.

4. CALCULO DE LA CANALIZACIÓN DE ALIMENTADOR PRINCIPAL

CONDUCTORES: Diámetro (mm)

18 CONDUCTORES DE CALIBRE 350 kCM. (TABLA 10-5) 21.6 MM /CU

1 COND. DE TIERRA FÍSICA CALIBRE 350 kCM. (TABLA 10-5) 21.6 MM /CU

6 COND. DE NEUTRO CALIBRE 350 kCM. (TABLA 10-5) 21.6 MM /CU

Se dispondrán 6 grupos con 4 conductores en configuración de trébol más un conductor de tierra física. Longitud total utilizada por los conductores: 550MM considerando un espaciamiento entre grupos equivalente al diámetro del grupo. Se utilizará una canalización tipo charola de fondo ventilado de 24”

5. CALCULO DE INTERRUPTOR PARA LA PROTECCIÓN DEL ALIMENTADOR

PRINCIPAL

ampx

Is 65.24054803

10002000 ampxIs 300725.16.2405

I = 3007 A, se selecciona interruptor 3 x 3000 de acuerdo a la capacidad máxima del

transformador y la capacidad de los conductores.

I.- DISEÑO DEL SISTEMA DE TIERRAS.

DESARROLLO EN 9 PASOS.




1. CONSIDERACIONES GENERALES.

Calcularemos la red de tierras de una sub-estación de 1500 KVA, conexión delta

estrella.

La red se enterrara a 50 cm de profundidad en el terreno.

Se aterrizaran tanto las estructuras como los equipos y el neutro del sistema.

2. DETERMINACIÓN DE LA CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO.

Esta fue calculada previamente en el cálculo de corto circuito, tomándose para nuestro

análisis la corriente trifásica en el bus No. 2 por ser esta la mayor afectada por el factor de

asimetría 25 más para este tipo de actividades.

I = 33,181 A.

3. DETERMINACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO

Utilizando el método de los tres puntos con la siguiente disposición.

TERROHMETRO

L = 3 M A = 0.15




Y aplicando la siguiente expresión (IEEE).

= 2 R L . LN 2.943 L D

EN LA QUE:

= RESISTIVIDAD DEL TERRENO EN OHM – METRO.

R = RESISTENCIA MEDIDA EN OHM = 2 OHM

L = PROFUNDIDAD DEL ELECTRODO DE PRUEBA = 3 METROS.

D = DIÁMETRO DEL ELECTRODO DE PRUEBA = 0.0158 (5/8 “) METROS

SUSTITUYENDO VALORES:

= 2 * 3.1416 * 2 OHM * 3M LN 2.943 * 3M 0.0158 M

= 5.96 OHM – METRO

4. CALCULO DE LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR.

Utilizando la fórmula de ONDERDONK.




S

TA

TATMLOG

IA

33

1234

EN DONDE:

I = CORRIENTE DE FALLA EN AMPERES ASIMÉTRICOS.

A = SECCIÓN DEL CONDUCTOR EN CIRCULAR MIL (CM).

TM = TEMPERATURA MÁXIMA ADMISIBLE EN 250°C PARA CONECTORES

MECÁNICOS Y 450°C PARA CONECTORES SOLDABLES Y 1083°C TEMPERATURA DE

FUSION DEL COBRE.

TA = TEMPERATURA AMBIENTE = 35 C.

S = TIEMPO DE FALLA EN SEGUNDOS.

SUSTITUYENDO VALORES:

0333.033

135234

35450

33181

LOG

A

A = 49174 CM

1 MM² = 1974 CM.

A = 49174 CM X 1 MM² 1974 CM A = 25.18 MM².

Equivale al cable 2 AWG que tiene 33.6 mm² por lo que el calibre mínimo requerido

por la norma oficial mexicana es de 4/0 AWG: entonces si cumple.




5. CALCULO DE LA LONGITUD NECESARIA DEL CONDUCTOR.

Emplearemos la siguiente formula que se deduce a partir de la tensión de malla y la

tensión de contacto.

L = KM * KI * * ICC * T 165 + 0.25 S

En donde:

L =LONGITUD DEL CONDUCTOR ENTERRADO PARA MANTENER EL VOLTAJE DE

MALLA DENTRO DE LOS VALORES DE SEGURIDAD.

KM = COEFICIENTE QUE DEPENDE DEL NUMERO DE CONDUCTORES EN PARALELO

(N), SU ESPACIAMIENTO ( D ), SU DIÁMETRO ( D ) Y PROFUNDIDAD ( H ).

KI = COEFICIENTE DE CORRECCIÓN POR LA IRREGULARIDADES DEL FLUJO DE

CORRIENTES A TIERRA.

= RESISTIVIDAD DEL TERRENO = 5.96 OHM – METRO

ICC = CORRIENTE DE FALLA = 33181 A.

T = DURACIÓN DE LA FALLA = 0.1 SEGUNDOS.

S = RESISTIVIDAD DE LA SUPERFICIE DEL TIPO DE TERRENO = 3500 OHM . M

(TABLAS).




DISEÑO DE LA MALLA

0.666 M 0.666 M 0.666 M

KM = 1 * LN D2 + * 1 * LN 3 * 5 * 7

X…N 2 16 HD 4 * 6 * 8

KM = 1 * LN * (0.666 M²) + 1 LN ( 3 X 5 )

2 16 * 0.5 M * 0.005189 2 * 6

KM = 0.227

KI = 0.650 + 0.172 N

D = ESPACIAMIENTO DE CONDUCTORES = 0.666 M

D = DIÁMETRO DE CONDUCTOR NO. 2 = 33.62 MM2 = D = 0.005189 M.

H = PROFUNDIDAD DE ENTERRAMIENTO DE LA RED = 0.5 M

N = NUMERO DE CONDUCTORES EN PARALELO = 4

0.5

0.5

1 m




KI = 0.650 + 0.172 N

Sustituyendo valores:

KI = 0.650 + 0.172 * 4 = 1.338

Por lo tanto la longitud del cable calculado será:

L = 0.227 * 1.33 * 5.96 OHM – M * 33181 A * 0.1 SEGUNDO

165 + 0.25 * 3500 OHM.M

L =5.74 M

Con esta longitud del conductor se mantendrá la tensión de malla dentro de los límites

de seguridad.

12 VARILLAS DE 3M = 36 M

LONGITUD 4/0 = 20 M

TOTAL: = 56 M

Por lo tanto 56 M >5.74 M. Lo cual está dentro de los límites de seguridad

6. CALCULO DEL POTENCIAL DE CONTACTO O DE MALLA.

VC = KM * KI S ICC L

VC = 0.227 * 1.33 * 5.96 OHM * M (33181). 56 M

VC = 1066 V

Comparando este valor con el potencial de contacto permisible por el cuerpo humano.




VC1 = 165 + 0.25 * S = 165 + 0.25 * 3500 OHM M = 3,288.76 V

T 0.1 SEGUNDO

3288.76 V > 1066 V

Entonces tendremos seguridad respecto al potencial de contacto o de malla.

7. CALCULO DEL POTENCIAL DE PASO.

VP = KS * KI ICC L

KS = COEFICIENTE QUE INVOLUCRA H, D * D YA DEFINIDO Y QUE SE OBTIENE CON

LA SIGUIENTE FORMULA:

KS = 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + . . .

2H D + H 2D 3D

Número De Conductores En Malla

KS = 1 ( 1 + 1 + 1 + 1 )

2 * .05 0.666 + 0.5 2 * 0.666 3 * 0.666

KS = 0.990

Por lo tanto:

VP = 0.990 * 1.33 * 5.96 OHM * M (33181 A) 56 M

VP = 4649 V




Comparando Este Valor Con El Potencial De Paso Tolerable En El Cuerpo Humano.

VP = 165 + S = 165 + 3500 OHM – M T 0.1 SEGUNDO

VP = 11589.74 V

11589.74 > 4649 V

8. CALCULO DE LA RESISTENCIA DE LA RED.

EMPLEANDO LAURENT Y NIEMAN

R = + . 4R L

R A APARTIR DE

A = R² (CIRCULO)

R = A = 2 M² = 0.7928 M

R = 5.96 OHM – METRO + 5.96 OHM – METRO 4 * 0.7928 M 56 M

R = 1.985 OHM

9. CALCULO DEL POTENCIAL DE TRANSFERENCIA.




El máximo aumento del potencial en la malla con respecto a tierra de un punto remoto es:

V = R X ICC

V = POTENCIAL MÁXIMO AL QUE LLEGA LA REJILLA CON RESPECTO A TIERRA ( V )

R = RESISTENCIA TOTAL DE LA MALLA = 1.985

ICC = CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO.

V = 1.985 OHM * 33,181 A

V = 65,864 V.

J.- CALCULO DEL TABLERO “A” (FUERZA).

Se selecciona uno de los circuitos de alimentación de las bombas (todos son iguales).

1. POR CAPACIDAD DE CORRIENTE

pxfxV

wattsI

.13

Amp

xxI 498

9.04803

372 ampxIs 62325.1498

I = 523 A.



I = 623A. 0.82

I = 740 A.

De acuerdo a la tabla 310-16 de la NOM., conductores a 60° c le corresponde 2-250 kCM /

fase.

2. POR CAÍDA DE TENSIÓN.

L=15 MTS





De acuerdo a la tabla 9 (NEC), LE CORRESPONDE 8 AWG / fase

Calculando la caída de tensión para los conductores 2-250 kCM por fase seleccionado.

(se seleccionó el conductor por capacidad de corriente).

E % = 0.252 OHM/KM X 0.015 KM X 498 X 100 = 480 V.

E % = 0.39 %

VI = (480 V) X (E %/ 100)

VI = 1.88 V

VF = 480 V – VI = 478.11 V.



3. CALCULO DE LA CANALIZACIÓN A TABLERO FUERZA

CONDUCTORES: ÁREA DE SECCIÓN

6 CONDUCTORES DE CALIBRE 3/0AWG. (TABLA 10-5) 201 MM2

2 COND. DE TIERRA FÍSICA CALIBRE 1/0 AWG. (TABLA 10-5) 143 MM2

ÁREA TOTAL = 1492 MM2

De la tabla 10-4 de la NOM. De dimensiones de tubo (CONDUIT), se selecciona en la

columna de factor de relleno de 40 %, por tener más de 2 conductores, el cual nos da un

tamaño de 3“de diámetro.




K.- CALCULO DEL TABLERO “B” (FUERZA).

El cálculo de los alimentadores de la bombas de este tablero es similar al efectuado en el

Tablero A.

1. CÁLCULO DE ALIMENTADOR DE LOS COMPRESORES

Se selecciona uno de los circuitos de alimentación de los compresores para su análisis.

POR CAPACIDAD DE CORRIENTE

pxfxV

wattsI

.13

Amp

xxI 199

9.04803

149 ampxIs 24825.1199

I = 248 A.



I = 248A. 0.82

I = 303 A.

De acuerdo a la tabla 310-16 de la NOM., conductores a 60° c le corresponde 2-2/0 AWG /

fase.

POR CAÍDA DE TENSIÓN.

L=25 MTS






Calculando la caída de tensión para los conductores 2-2/0 AWG por fase seleccionado.


E % = 0,317 OHM/KM X 0.025 KM X 199 X 100 = 480 V.

E % = 0.3285 %

VI = (480 V) X (E %/ 100)

VI = 1.57 V

VF = 480 V – VI = 478.43 V.



CALCULO DE LA CANALIZACIÓN DE LOS ALIMENTADORES DE LOS COMPRESORES








CALCULO DE INTERRUPTOR PARA LA PROTECCIÓN DEL ALIMENTADOR A TABLERO

FUERZA “B” ALIMENTADORES DE COMPRESORES




Ampxx

I 1999.04803

149 ampxIs 24825.1199

I = 248A, se selecciona interruptor 3 x 300 A como máximo de acuerdo a la capacidad

máxima de los motores y la capacidad del conductores.

1. CÁLCULO DE ALIMENTADOR DEL TRANSFORMADOR SPB


Ampx

I 304803

25 ampxIs 5.3725.130

I = 37.5 A.



I = 37.5A. 0.82

I = 45.8 A.

De acuerdo a la tabla 310-16 de la NOM., conductores a 60° c le corresponde 8 AWG /

fase.


L=12 MTS








E % = 2,51OHM/KM X 0.012 KM X 30 X 100 = 480 V.

E % = 0.188 %

VI = (480 V) X (E %/ 100)

VI = 0.936 V

VF = 480 V – VI = 479.09 V.



CALCULO DE LA CANALIZACIÓN DE LOS ALIMENTADORES DE LOS COMPRESORES








CALCULO DE INTERRUPTOR PARA LA PROTECCIÓN DEL ALIMENTADOR A TABLERO

FUERZA “B” ALIMENTADOR DE SPB




Ampx

I 304803

25 ampxIs 5.3725.130

I = 37.7A, se selecciona interruptor 3 x 50 A como máximo de acuerdo a la capacidad

máxima del transformador y la capacidad del conductores.

L.- CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL GENERADOR.

.


pxfxV

wattsI

.13

Amp

xxI 747

9.04803

559 ampxIs 93425.1747

I = 934 A.



I = 934A. 0.82

I = 1139 A.

De acuerdo a la tabla 310-16 de la NOM., conductores a 60° c le corresponde 5-4/0 AWG /

fase.


L=8 MTS








E % = 0,199 OHM/KM X 0.025 KM X 747 X 100 = 480 V.

E % = 0.79 %

VI = (480 V) X (E %/ 100)

VI = 3.71 V

VF = 480 V – VI = 476.29 V.



CALCULO DE LA CANALIZACIÓN A TABLERO FUERZA








PROYECTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN ALTA Y BAJA...

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