ANEJO Nº 7: ENERGÍA ELÉCTRICA

PROYECTO DE URBANIZACIÓN DE LAS OBRAS INFRAESTRUCTURAS DE SISTEMAS GENERALES DE LA PLISAN”

ANEJO Nº 7: ENERGÍA ELÉCTRICA

1727 Anejo7_ELECT.docx

ANEJO Nº 7: ENERGÍA ELÉCTRICA.




INDICE

1. REGLAMENTOS, NORMAS Y RECOMENDACIONES ..................................... 3 2. CRITERIOS Y DOTACIÓN DE CÁLCULO. PREVISIÓN DE POTENCIA .......... 4

2.1. CRITERIOS DE CÁLCULO ..................................................................... 4 2.2. POTENCIA DEMANDADA ...................................................................... 4

3. INFRAESTRUCTURA EXISTENTE. CONEXIÓN EXTERIOR ........................... 4 4. LINEAS AFECTADAS ......................................................................................... 5 5. RED DE ALTA TENSIÓN .................................................................................... 5 6. RED DE MEDIA TENSIÓN .................................................................................. 5

6.1. CALCULO DE LA RED DE MEDIA TENSIÓN ........................................ 5 6.2. DESCRIPCIÓN DE LA RED DE MEDIA TENSIÓN ................................ 5

7. CENTROS DE TRANSFORMACIÓN .................................................................. 6 7.1. CÁLCULO DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ..................... 6 7.2. DESCRIPCIÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ............. 6

7.2.1. LOCALIZACIÓN ................................................................................. 6 7.2.2. ACOMETIDA DE MEDIA TENSIÓN .................................................. 7 7.2.3. CONFIGURACIÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ... 7 7.2.4. DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS ................................................... 7 7.2.5. MEDIDAS DE SEGURIDAD Y MATERIAL DE SEGURIDAD. ........ 10 7.2.6. EDIFICIOS PROYECTADOS ........................................................... 10 7.2.7. PUESTA A TIERRA ......................................................................... 11

8. RED DE BAJA TENSIÓN .................................................................................. 12 8.1. CÁLCULO DE LA RED DE BAJA TENSIÓN ........................................ 12 8.2. DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN PROYECTADA ............................ 13 CANALIZACIONES ......................................................................................... 13

9. CARACTERÍSTICAS DE LAS OBRAS ............................................................ 14 9.1. RESUME DE ACTUACIÓNS PROXECTADAS .................................... 14 9.2. CADRO RESUMEN DE DATOS DEL PROX ECTO DE URBANIZACIÓN

.............................................................................................................. 14

APÉNDICE I. CÁLCULOS ELÉCTRICOS

APÉNDICE II. CÁLCULOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN 1X400KVA_20KV

APÉNDICE III. CÁLCULOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN 1X250KVA_20KV

APÉNDICE IV. CÁLCULOS CENTROS DISTRIBUCIÓN_20kV




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1. REGLAMENTOS, NORMAS Y RECOMENDACIONES

Los elementos integrantes del proyecto de distribución de energía eléctrica cumplen también con todas las prescripciones de los vigentes reglamentos electrotécnicos de alta y baja tensión, así como con otras Disposiciones Oficiales, Decretos, Órdenes Ministeriales, Resoluciones de la Dirección General de la Energía, etc, que modifican o puntualizan el contenido de los citados:

Reglamento sobre condiciones técnicas de seguridad en centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación e Instrucciones Técnicas Complementarias, aprobado por Real Decreto 3275/1982 de 12 de noviembre.

Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta tensión y sus instrucciones técnicas complementarias (Decreto 223/2008, BOE 19-03-08).

Reglamento electrotécnico para baja tensión y sus instrucciones técnicas complementarias, aprobado por Real Decreto 842/2002 de 2 de agosto.

Guía parcial de aplicación del REBT.

Normativa de la compañía suministradora.

Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre, por él que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica.

Autorización de Instalaciones Eléctricas. Aprobado por Ley 40/94, de 30 de Diciembre, BOE. de 31-12-1994.

Real Decreto 614/2001, de 8 de Junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico. Condiciones impuestas por los organismos Públicos afectados.

Real Decreto 560/2010, de 7 de mayo, por el que se modifican diversas normas reglamentarias en materia de seguridad industrial para adecuarlas a la Ley 17/2009, de 23 de noviembre, sobre el libre acceso a las actividades de servicios y su ejercicio, y a la Ley 25/2009, de 22 de diciembre, de modificación de diversas leyes para su adaptación a la Ley sobre el libre acceso a las actividades de servicios y su ejercicio. BOE nº 125, de 22 de mayo

Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia. BOE nº 295, de 8 de diciembre.

Corrección de errores del Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia. BOE nº 36, de 11 de febrero.

Instrucción 1/2012, de 14 de mayo, de la Dirección General de Industria, Energía y Minas, sobre la interpretación y aplicación del Real decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento electrotécnico de baja tensión. DOG nº 105, de 4 de junio.

NTE-IEP. Norma tecnológica de 24-03-73, para Instalaciones Eléctricas de Puesta a Tierra .

CEI 61330. UNE-EN 61330. Centros de Transformación prefabricados.

RU 1303A. Centros de Transformación prefabricados de hormigón.

CEI 60694. UNE-EN 60694. Estipulaciones comunes para las normas de aparamenta de Alta Tensión.

CEI 61000-4-X. UNE-EN 61000-4-X. Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 4: Técnicas de ensayo y de medida.

CEI 60298. UNE-EN 60298. Aparamenta bajo envolvente metálica para corriente alterna de tensiones asignadas superiores a 1 kV e inferiores o iguales a 52 kV.

CEI 60129. UNE-EN 60129. Seccionadores y seccionadores de puesta a tierra de corriente alterna.

RU 6407B. Aparamenta prefabricada bajo envolvente metálica con dieléctrico de Hexafloruro de Azufre SF6 para Centros de Transformación de hasta 36 kV.

CEI 60265-1. UNE-EN 60265-1. Interruptores de Alta Tensión. Parte 1: Interruptores de Alta Tensión para tensiones asignadas superiores a 1 kV e inferiores a 52 kV.

CEI 60076-X. UNE-EN 60076-X. Transformadores de potencia.

UNE 20101-X-X. Transformadores de potencia.

RU 5201D. Transformadores trifásicos sumergidos en aceite para distribución en Baja Tensión.

UNE 21428-X-X. Transformadores trifásicos sumergidos en aceite para distribución en Baja Tensión de 50 kVA A 2 500 kVA, 50 Hz, con tensión más elevada para el material de hasta 36 kV.

Condiciones impuestas por los Organismos Públicos afectados.

Ordenanzas Municipales.

Normas particulares de la compañía suministradora.

Normas UNE, recomendaciones UNESA, y cualquier otra normativa y reglamentación de obligado cumplimiento para este tipo de instalación.




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2. CRITERIOS Y DOTACIÓN DE CÁLCULO. PREVISIÓN DE POTENCIA

2.1. CRITERIOS DE CÁLCULO

Los criterios adoptados para el cálculo de la red de distribución de energía eléctrica son los siguientes:

La entrega de energía será a la tensión nominal de 20 kV entre fases, siendo transformada para el suministro en baja tensión a 400/230V en distribución trifásica con neutro.

Se distribuye para las infraestructuras generales una línea 20kV de tensión, así como los centros de transformación necesarios para dar servicio a dichas infraestructuras. Esta línea se cerrará sobre el Centro de Reflexión previsto para concentrar el resto de líneas de distribución, y sobre su respectiva “línea 0”.

Los circuitos irán entubados.

Las canalizaciones dispondrán como mínimo de un tubo de reserva en cada sección de zanja proyectada para una posible ampliación de la red, y deberán tenerse en cuenta en la contabilización de tubos las líneas de distribución previstas para el suministro de cada ámbito, así como los futuros retranqueos de los desarrollos de cada ámbito del polígono.

Cuando las redes de M.T. y B.T. discurran paralelas a otros servicios, en los cruces se guardarán las distancias mínimas según normativa y normas de la compañía distribuidora.

Para poder realizar el suministro de energía eléctrica a todas las parcelas que se desarrollen en la Plataforma Logística Industrial de Salvaterra, y dada su extensión, el reparto de la energía se realizará mediante una red soterrada de media tensión 12/20 kV que se proyecta en anillos múltiples que se cierran sobre el centro de reflexión y su correspondiente “línea 0”.

Para las Infraestructuras de Sistemas Generales, y en previsión del enlace de las mencionadas líneas se ejecutará la instalación del centro de reflexión, así como de su “línea 0” que conecta este centro con la subestación eléctrica sita en el interior de la plataforma. También se desplegará una nueva línea de media tensión entre subestación y centro de reflexión que irá cosiendo los distintos centros de transformación de compañía y de abonado. Esta línea, podrá ser utilizada para el retranqueo de líneas cuando se desarrollen los ámbitos de las parcelas, siempre bajo supervisión e indicaciones de la compañía distribuidora.

La red eléctrica proyectada es totalmente independiente de los futuros ámbitos de desarrollo.

Los diferentes centros de transformación se sitúan en el centro de gravedad y de las cargas, siempre que sea posible. Desde éstos parte la red de B.T. que es de tipo radial subterránea trifásica con neutro, hasta los consumos, que dispondrán de sistema de protección, medida y seccionamiento en caso de depender de un centro de transformación de compañía. El suministro se efectuará con corriente alterna a una frecuencia de 50 Hz y una tensión nominal de 400 V entre fases y 230 V entre fase y neutro.

2.2. POTENCIA DEMANDADA

La demanda teórica de potencia para la Infraestructura de Sistemas Generales:

Centros de mando de iluminación CM1 ................................................................. 30 kW

Centros de mando de iluminación CM2 ................................................................. 30 kW

Bombeos saneamiento B1 ................................................................................... 2X9 kW

Bombeos saneamiento B3 ................................................................................. 2X22 kW

Bombeos saneamiento B5 .............................................................................. 2X13,5 kW

Dada la característica de funcionamiento de los equipos que conforman la demanda, se fija un factor de simultaneidad de 1. El factor de potencia es de 0,9. Habida cuenta estos condicionantes, la potencia a nivel de centro de transformación es la siguiente:

Centros de mando de iluminación CM1 ............................................................. 33,3 kVA


Bombeos saneamiento B1 .................................................................................... 20 kVA

Bombeos saneamiento B3 ............................................................................... 48,88 kVA


La demanda de potencia a nivel de centro de transformación es 165,48 kVA.

3. INFRAESTRUCTURA EXISTENTE. CONEXIÓN EXTERIOR

La configuración general del Suministro en Media Tensión se realizará conforme a las indicaciones de la Compañía Suministradora de Energía Unión FENOSA, mediante un Centro de Reflexión convenientemente ubicado, además de la correspondiente Línea 0.

La potencia demandada para el desarrollo de las obras de Infraestructuras de Sistemas Generales (165,48 kVA) muy inferior a la potencia demandada para el desarrollo completo de la Plataforma. La Subestación tiene capacidad suficiente para dar suministro a las instalaciones proyectadas en el presente proyecto, por lo que no será necesaria su ampliación para esta primera actuación.

Cruzan el ámbito dos líneas de alta tensión, una que da suministro a la Subestación y atraviesa el ámbito de este a oeste, y la otra que entra puntualmente en la zona norte del ámbito.

Existen varias líneas de media tensión que atraviesan el ámbito.




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4. LINEAS AFECTADAS

Las mencionadas líneas de alta tensión se mantienen en aéreo en el presente proyecto.

Para las líneas existentes de media tensión se contempla el retranqueo temporal únicamente para poder realizar la ejecución de los viales y dejar libres las parcelas de servicio, tal y como se indica en el documento de planos. Se incluye en este proyecto la obra civil de las canalizaciones que dentro del área de influencia del presente proyecto son necesarias para el futuro retranqueo definitivo de dichas líneas existentes de media tensión.

Dentro del documento de planos se incluye el plano de retranqueos en el que figuran los trazados previstos para cada una de las líneas eléctricas existentes. Ya en el plano de la red proyectada se pueden observar las actuaciones de dichos retranqueos que le corresponden al presente proyecto. En este último plano se incluye un centro de distribución necesario a la hora de retranquear de aéreo a soterrado la línea de media tensión 1.

Este centro de distribución, será alojado en un edificio prefabricado PFU-3/20, y constará de 4 celdas de línea, una de entrada de la línea procedente de la Subestación, y tres de salida para las tres líneas en las que se bifurca actualmente. Las características del edificio y de la aparamenta del centro de distribución están especificadas en el apartado de centros de transformación proyectados, y dibujada en los planos de detalle del documento de planos.

Antes del comienzo de las obras la empresa responsable de las obras deberá establecer contacto con la compañía distribuidora para situar todas las líneas existentes de electricidad. Cualquier actuación sobre las líneas existentes de electricidad deberá ser comunicada a la compañía distribuidora, y consensuada con ella.

5. RED DE ALTA TENSIÓN

Se incluye una nueva zanja para red de alta tensión hasta la parcela LEE-5, para posible suministro en alta tensión a la referida parcela.

Así mismo se incluye la previsión de otra zanja para soterrar la LAT aérea que atraviesa el ámbito de Este a Oeste, en la zona de las balsas del Sur Oeste (vial 2 Este).

La tipología de zanja incluida en detalles del documento de planos deberá de cumplir las siguientes especificaciones:

Aunque se emplee este plano tipo, se deberá tener en cuenta que la ejecución de la zanja debe hacerse según los planos de traza y condiciones de la compañía distribuidora.

El radio de curvatura mínimo para los tubos de 250 mm será de 12,5 metros (V=132 y 220 KV)

El radio de curvatura mínimo para tubos de 200 mm será de 10 metros (V=66 KV)

Cuando haya que modificar la profundidad de la zanja por motivos de cruces con servicios, la zanja tendrá que tener una pendiente suave, es decir, 10 metros antes de la cota definitiva tendrá que darse pendiente para llegar a la cota final. Estos 10 metros serán para cotas

relativamente pequeñas. Para grandes desniveles deberá consultarse con obras AT de la compañía suministradora, por lo que pueden cambiar considerablemente.

Tendrá que vibrarse el hormigón asegurando que quede entre los tubos.

Se tendrá que tener en cuenta la colocación de tapones para los tubos en las puntas cuando ya no se esté trabajando en esa punta de la zanja.

Hay que contemplar la colocación de separadores cada 1,5 metros.

Hay que hacer el mandrilado y cepaislado de los tubos previo al tendido del conductor.

6. RED DE MEDIA TENSIÓN

6.1. CALCULO DE LA RED DE MEDIA TENSIÓN

Para la red de media tensión se utilizará cable unipolar con conductor de aluminio y aislamiento tipo RHZ1-2OL 12/20 kV de 3(1x240) mm² de sección. Las redes serán trifásicas a 20 kV de tensión nominal.

Estos cables tienen una intensidad máxima admisible de 415 A y suponiendo una reducción por calentamiento de 0,8, y adoptando un factor de potencia (según los criterios de Unión Fenosa) cos =0,9, resulta una potencia máxima por circuito de:

KWxxxxPmáx 350.109,08,0415000.203

KVAxxxPmáx 500.118,0415000.203

Según el cálculo de demandas, la potencia total a nivel de centro de transformación es de 750 kVA, por lo tanto es suficiente con disponer de un circuito de M.T. para alimentar la actuación. Para poder ejecutar la ampliación del número de líneas de media tensión para suministrar a la Plataforma en su desarrollo, se deja en previsión canalización suficiente y arquetas en cada una de las conexiones viarias a los nuevos ámbitos.

6.2. DESCRIPCIÓN DE LA RED DE MEDIA TENSIÓN

Tendido de circuitos

El conductor elegido discurrirá enterrado en zanja bajo tubo de polietileno de alta densidad y corrugado de doble pared interior lisa de 160 mm de diámetro, instalado en zanjas normalizadas y de dimensiones adecuadas al número de tubos a instalar. Para el telecontrol de la red se dispone de un tubo de 125 mm de diámetro. Los tubos presentarán tapones en los extremos de




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las arquetas antes de su utilización, con el fin de evitar su deterioro, así como también se habrá de hacer el mandrilado y cepaislado de los tubos previo al tendido del conductor.

Las redes discurrirán por zanjas que pueden ser comunes para las redes de Media y Baja Tensión.

Para las condiciones de paralelismos y cruces con otras canalizaciones y servicios se cumplirá con las distancias estipuladas en la correspondiente normativa y según las indicaciones de la compañía distribuidora.

Cruces de calzada

En todos los cruces de calzada se situarán arquetas de registro a ambos lados de la misma, hormigonándose el interior de la zanja para la protección de los tubos.

Terminales y empalmes

Para los cables, las piezas de empalme y terminales serán de compresión; los terminales serán de tipo enchufables y apantallados; los empalmes podrán ser enfiables, retráctiles en frío o con relleno de resina.

En las celdas de entrada y salida de cables se utilizarán terminales unipolares apropiados a las características del cable y tensión de servicio. Serán acodados en T para celdas en SF6 del tipo inundable, para tensión 12/20 kV y del tipo TP-1-33 o similar.

Para los posibles empalmes de la línea subterránea se empleará el empalme tipo ESF-1-62 Al, o equivalente adecuado a la naturaleza de los cables a emplear.

No se admitirán derivaciones en T y en Y. Las derivaciones de este tipo de líneas se realizarán desde las celdas de línea ubicadas en centros de transformación desde líneas soterradas haciendo entrada y salida.

Puesta a tierra

Se conectarán a tierra las pantallas y armaduras de todas las fases en cada uno de los extremos y en puntos intermedios.

7. CENTROS DE TRANSFORMACIÓN

7.1. CÁLCULO DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN

De la tabla de asignación de potencias y de las áreas de actuación asignadas a cada centro de transformación, reflejadas en los planos de proyecto, se obtuvieron las siguientes previsiones de carga de cada centro de transformación:

CENTRO DE TRANSFORMACIÓN 1 – Centro de compañía de 250 kVA




Bombeos saneamiento B3 ............................................................................... 48,88 kVA




Con una carga total por centro de transformación de:

CT1 (250 kVA) .................................................. 30,00 kVA

CT2 (250 kVA) .................................................. 82,18 kVA

CT3 (250 kVA) .................................................. 53,33 kVA

La carga total prevista en baja tensión, por lo tanto, es de 165,51 kVA.

La potencia total instalada en baja tensión, por lo tanto, es de 750 kVA.

Por lo tanto la potencia total proyectada tiene capacidad para suministrar la futura demanda. La capacidad sobrante en los centros de compañía podrá ser empleada para dar suministro a los servicios en el desarrollo de las futuras áreas.

7.2. DESCRIPCIÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN

7.2.1. Localización

Se adoptaron centros de transformación en edificio prefabricado de hormigón armado. Los centros de transformación de compañía serán con edificio tipo PFU-3 o similar, y los de abonado serán tipo PFU-5 o similar.

La posición de los centros de transformación fue elegida de acuerdo con los siguientes criterios:

Reparto homogéneo de cargas por transformador.

Optimización de la longitud y de los cables de baja tensión, reduciendo por tanto la caída de tensión.

Acceso directo desde viarios tanto a las personas como a los materiales.

Consideraciones de tipo funcional y urbanístico.

Considerando todo lo dicho anteriormente se situaron los centros de transformación según figura en el documento de planos, consiguiendo una homogeneidad en el reparto de la energía del polígono.




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7.2.2. Acometida de Media Tensión

La acometida de media tensión a los centros de transformación se realiza con cable soterrado y bornas adecuadas al cable utilizado y de acuerdo con las características indicadas en los demás documentos del proyecto: Presupuesto y Pliego de Condiciones. Estarán normalizadas por la compañía eléctrica suministradora.

7.2.3. Configuración de los Centros de Transformación

El centro de transformación con un transformador de compañía dispone de los siguientes elementos:

1 edificio prefabricado PFU-3/20

2 celdas de línea

1 celda de protección de transformador

1 cuadro de B.T. de 4 salidas

1 transformador bitensional 20-15kV/420V de la potencia indicada

1 puente de cable

1 conjunto de elementos de seguridad

El centro de transformación con un transformador de abonado dispone de los siguientes elementos:


2 celdas de línea

1 celda de protección de transformador

1 celda de interruptor pasante

1 celda de medida

1 cuadro de B.T. de 4 salidas

1 transformador bitensional 20-15kV/420V de la potencia indicada

1 puente de cable

1 conjunto de elementos de seguridad.

El centro de distribución de compañía (para el retranqueo previsto de la línea de media tensión existente) dispone de los siguientes elementos:


4 celdas de línea

1 conjunto de elementos de seguridad

7.2.4. Descripción de los equipos

Celdas: CGMcosmos de Ormazábal o similar

Las celdas CGMcosmos forman un sistema de equipos modulares de reducidas dimensiones para MT, con aislamiento y corte en gas, cuyos embarrados se conectan utilizando unos elementos de unión patentados por ORMAZABAL y denominados ORMALINK, consiguiendo una conexión totalmente apantallada, e insensible a las condiciones externas (polución, salinidad, inundación, etc.).

La base soporta todos los elementos que integran la celda. La rigidez mecánica de la chapa y su galvanizado garantizan la indeformabilidad y resistencia a la corrosión de esta base. La altura y diseño de esta base permiten el paso de cables entre celdas sin necesidad de foso (para la altura de 1740 mm), y facilita la conexión de los cables frontales de acometida.

La parte frontal incluye en su parte superior la placa de características eléctricas, el mirador para el manómetro, el esquema eléctrico de la celda, los accesos a los accionamientos del mando y el sistema de alarma sonora de puesta a tierra. En la parte inferior se encuentra el dispositivo de señalización de presencia de tensión y el panel de acceso a los cables y fusibles. En su interior hay una pletina de cobre a lo largo de toda la celda, permitiendo la conexión a la misma del sistema de tierras y de las pantallas de los cables.

La cuba, fabricada en acero inoxidable de 2 mm de espesor, contiene el interruptor, el embarrado y los portafusibles, y el gas se encuentra en su interior a una presión absoluta de 1,15 bar (salvo para celdas especiales). El sellado de la cuba permite el mantenimiento de los requisitos de operación segura durante más de 30 años, sin necesidad de reposición de gas.

Esta cuba cuenta con un dispositivo de evacuación de gases que, en caso de arco interno, permite su salida hacia la parte trasera de la celda, evitando así, con ayuda de la altura de las celdas, su incidencia sobre las personas, cables o la aparamenta del Centro de Transformación.

El interruptor/seccionador de puesta la tierra disponible en el sistema CGMcosmos tiene tres posiciones: conectado, seccionado y puesto a tierra.

Los mandos de actuación son accesibles desde la parte frontal, pudiendo ser accionados de forma manual.

La conexión de cables se realiza desde la parte frontal mediante unos pasatapas estándar.

La función de los enclavamientos incluidos en todas las celdas CGMcosmos es que:

No se pueda conectar el seccionador de puesta a tierra con el aparato principal cerrado, y recíprocamente, no se pueda cerrar el aparato principal si el seccionador de puesta a tierra está conectado.

No se pueda quitar la tapa frontal si el seccionador de puesta la tierra está abierto, y a la inversa, no se pueda abrir el seccionador de puesta a tierra cuando la tapa frontal fue extraída.




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Las características generales de las celdas CGMcosmos son las siguientes:

Tensión nominal 24 kV

Nivel de aislamiento

Frecuencia industrial (1 min)

a tierra y entre fases 50 kV

a la distancia de seccionamento 60 kV

Impulso tipo rayo

a tierra y entre fases 125 kV

a la distancia de seccionamento 145 kV

En la descripción de cada celda se incluyen los valores propios correspondientes a las intensidades nominales, térmica y dinámica, etc.

Se instalarán dos celdas de entrada/salida y dos celdas de protección.

Celda de entrada/salida CGMcosmos-L Interruptor-seccionador de Ormazábal o similar

La celda CGMcosmos-L de línea, está constituida por un módulo metálico con aislamiento y corte en gas, que incorpora en su interior un embarrado superior de cobre, y una derivación con un interruptor-seccionador rotativo, con capacidad de corte y aislamiento, y posición de puesta a tierra de los cables de acometida inferior-frontal mediante bornas enchufables. Presenta también captores capacitivos para la detección de tensión en los cables de acometida y un sistema de alarma sonora de puesta a tierra, que suena cuando habiendo tensión en la línea se introduce la palanca en el eje del seccionador de puesta a tierra. Al introducir la palanca en esta posición, un sonido indica que puede realizarse un cortocircuito o un cero en la red si se efectúa la maniobra.

Características eléctricas de las celdas de línea:

Tensión asignada: 24 kV

Intensidad asignada: 400 A

Intensidad de corta duración (1 s), eficaz: 16 kA

Intensidad de corta duración (1 s), cresta: 40 kA


- Frecuencia industrial (1 min) a tierra y entre fases: 28 kV

- Impulso tipo rayo a tierra y entre fases (cresta): 75 kV

Capacidad de cierre (cresta): 40 kA

Capacidad de corte

- Corriente principalmente activa: 400 A

Características físicas de las celdas de línea:

Ancho: 365 mm

Fondo: 735 mm

Alto: 1740 mm

Peso: 95 kg

Celda de protección CGMcosmos-P Protección fusibles de Ormazábal o similar

La celda CGMcosmos-P de protección con fusibles, está constituida por un módulo metálico con aislamiento y corte en gas, que incorpora en su interior un embarrado superior de cobre, y una derivación con un interruptor-seccionador rotativo, con capacidad de corte y aislamiento, y posición de puesta a tierra de los cables de acometida inferior-frontal mediante bornas enchufables, y en serie con él, un conjunto de fusibles fríos, combinados o asociados a ese interruptor. Presenta también captores capacitivos para la detección de tensión en los cables de acometida y puede llevar un sistema de alarma sonora de puesta a tierra, que suena cuando habiendo tensión en la línea se introduce la palanca en el eje del seccionador de puesta a tierra. Al introducir la palanca en esta posición, un sonido indica que puede realizarse un cortocircuito o un cero en la red si se efectúa la maniobra.

Características eléctricas de las celdas de protección:

Tensión asignada: 24 kV

Intensidad asignada en el embarrado: 400 A

Intensidad asignada en la derivación: 200 A

Intensidad fusibles: 3x40 A

Intensidad de corta duración (1 s), eficaz: 16 kA

Intensidad de corta duración (1 s), cresta: 40 kA


Frecuencia industrial (1 min) a tierra y entre fases: 50 kV

Impulso tipo rayo a tierra y entre fases (cresta): 125 kV

Capacidad de cierre (cresta): 40 kA

Capacidad de corte

Corriente principalmente activa: 400 A

Características físicas de las celdas de protección:

Ancho: 470 mm

Fondo: 735 mm




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Alto: 1740 mm

Peso: 140 kg

Transformadores: Transformador aceite 24 kV

Se instalarán transformadores de aceite de 250 kVA y de 400 kVA.

Transformador trifásico reductor de tensión, construido según las normas citadas anteriormente, de marca COTRADIS, con neutro accesible en el secundario, de la potencia indicada y refrigeración natural aceite, de tensión primaria 15/20 kV y tensión secundaria 420 V en vacío (B2).

Otras características constructivas del transformador:

Regulación en el primario: +/- 2,5%, + 5%, + 7,5%

Tensión de cortocircuito (Ecc): 4%

Grupo de conexión: Dyn11

Protección incorporada al transformador: Termómetro

Cuadros Baja Tensión

El Cuadro de Baja Tensión (CBT), tipo UNESA AC-4, es un conjunto de aparamenta de BT cuya función es recibir el circuito principal de BT procedente del transformador MT/BT y distribuirlo en un número determinado de circuitos individuales.

La estructura del cuadro AC-4 de ORMAZABAL está compuesta por un bastidor de chapa blanca, en el que se distinguen las siguientes zonas:

En la parte superior del módulo AC-4 existe un compartimento para la acometida al mismo, que se realiza a través de un pasamuros tetrapolar, evitando la penetración del agua al interior. Dentro de este compartimento, existen cuatro pletinas deslizantes que hacen la función de seccionador.

El acceso a este compartimento es por medio de una puerta abisagrada en dos puntos. Sobre ella se montan los elementos normalizados por la compañía suministradora.

Está formada por un compartimento que aloja exclusivamente el embarrado y los elementos de protección de cada circuito de salida. Esta protección se encomienda a fusibles de la intensidad máxima más adelante citada, dispuestos en bases trifásicas pero maniobradas fase a fase, pudiéndose realizar las maniobras de apertura y cierre en carga.

Características eléctricas de los cuadros de Baja Tensión:

Tensión asignada: 440 V

Intensidad asignada en los embarrados: 1600 A


Frecuencia industrial (1 min)

a tierra y entre fases: 10 kV

entre fases: 2,5 kV

Impulso tipo rayo:

a tierra y entre fases: 20 kV

Características constructivas de los cuadros de Baja Tensión:

Anchura: 580 mm

Altura: 1690 mm

Fondo: 290 mm

Otras características de los cuadros de Baja Tensión:

Intensidad asignada en las salidas: 400 A

Características del material vario de Media Tensión y Baja Tensión:

El material vario del Centro de Transformación es aquel que, aunque forma parte del conjunto del mismo, no se describió en las características del equipo ni en las características de la aparamenta.

- Interconexiones de MT:

Puentes MT para cada Transformador: Cables MT 12/20 kV

Cables MT 12/20 kV del tipo RHZ1, unipolares, con conductores de sección y material 1x50 Al.

La terminación al transformador es EUROMOLD de 24 kV del tipo cono difusor y modelo OTK.

En el otro extremo, en la celda, es EUROMOLD de 24 kV del tipo cono difusor y modelo OTK.

- Interconexiones de BT:

Puentes transformador – cuadro BT

Juego de puentes de cables de BT para cada transformador, de sección y material 1x240 Al (Etileno-Propileno) sin armadura, y todos los accesorios para la conexión, formados por un grupo de cables en la cantidad 2xfase + 1xneutro.

250 kVA : 2 [3 x (1x240)] + 1 x (1x240) mm²

400 kVA : 2 [3 x (1x240)] + 1 x (1x240) mm²

- Defensa de transformadores:

Protección metálica para defensa de cada transformador.

- Equipos de iluminación:

Equipo de iluminación que permita la suficiente visibilidad para ejecutar las maniobras y revisiones necesarias en los centros.

Equipo autónomo de iluminación de emergencia y señalización de la salida del local.




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- Medida de la energía eléctrica

Los centros de transformación de abonado cuentan con un contador tarificador electrónico multifunción, un registrador electrónico y una regleta de verificación. Todo va en el interior de un armario homologado para contener estos equipos.

7.2.5. Medidas de seguridad y Material de seguridad.

Para la protección del personal y equipos, se debe garantizar:

- No será posible acceder a las zonas normalmente en tensión, si éstas no fuesen puestas a tierra. Es por esto, que el sistema de enclavamientos interno de las celdas debe afectar al mando del aparato principal, del seccionador de puesta a tierra y a las tapas de acceso a los cables.

- Las celdas de entrada y salida serán con aislamiento integral y corte en gas, y las conexiones entre sus embarrados deberán ser apantalladas, consiguiendo de este modo la insensibilidad a los agentes externos, y evitando de esta forma la pérdida del suministro en los Centros de Transformación interconectados con éste, incluso en el eventual caso de inundación del Centro de Transformación.

- Las bornas de conexión de cables y fusibles serán fácilmente accesibles a los operarios de forma que, en las operaciones de mantenimiento, la posición de trabajo normal no carezca de visibilidad sobre estas zonas.

- Los mandos de la aparamenta estarán situados frente al operario en el momento de realizar la operación, y el diseño de la aparamenta protegerá al operario de la salida de gases en el caso de un eventual arco interno.

- El diseño de las celdas impedirá la incidencia de los gases de escape, producidos en el caso de un arco interno, sobre los cables de MT y BT. Por esto, esta salida de gases no debe estar enfocada en ningún caso cara al foso de cables.

Con el fin de contribuir a la seguridad de las maniobras, a la prevención y la extinción de incendios y a la información sobre posibles riesgos eléctricos derivados de la manipulación incorrecta de los aparatos, se instalarán los siguientes equipos:

Guantes aislantes de 24 kV

Pértiga de detección de tensión

Banqueta aislante interior de 24 kV

Cartel de primeros auxilios

Placas de riesgo eléctrico

Extintor contra incendios

Armario de primeros auxilios

7.2.6. Edificios proyectados

Los Centros de Transformación PFU, de superficie y maniobra interior (tipo stand), constan de una envolvente de hormigón, de estructura monobloque, y en el interior incorporan todos los componentes eléctricos, desde la aparamenta de MT, hasta los cuadros de BT, incluyendo los transformadores, dispositivos de control e interconexiones entre los diversos elementos.

La principal ventaja que presentan estos Centros de Transformación es que tanto la construcción como el montaje de equipamiento interior pueden ser realizados íntegramente en fábrica, garantizando así una calidad uniforme y reduciendo considerablemente los trabajos de obra civil y montaje en el punto de instalación.

La envolvente de estos centros es de hormigón armado vibrado. Se compone de dos partes: una que aglutina el fondo y las paredes, que incorpora las puertas y rejas de ventilación natural, y otra que constituye el techo.

Las piezas construidas en hormigón ofrecen una resistencia característica de 300 kg/cm². Además, disponen de unla armadura metálica, que permite la interconexión entre sí y al colector de tierras. Esta unión se realiza mediante latiguillos de cobre, dando lugar a una superficie equipotencial que envuelve completamente al centro. Las puertas y rejas están aisladas eléctricamente, presentando una resistencia de 10 kOhm respeto a la tierra de la envolvente.

Las cubiertas están formadas por piezas de hormigón con inserciones en la parte superior para su manipulación.

En la parte inferior de las paredes frontal y posterior se sitúan los orificios de paso para los cables de MT y BT. Estos orificios están semiperforados, realizándose en obra la apertura de los que sean necesarios para cada aplicación. De igual forma, dispone de unos orificios semiperforados practicables para las salidas a las tierras exteriores.

El espacio para el transformador, diseñado para alojar el volumen de líquido refrigerante de un eventual derrame, dispone de dos perfiles en forma de "U", que se pueden deslizar en función de la distancia entre las ruedas del transformador.

Sobre la placa base y a una altura de unos 400 mm se sitúa la placa piso, que se sustenta en una serie de apoyos sobre la placa base y en el interior de las paredes, permitiendo el paso de cables de MT y BT a los que se accede a través de unas troneras cubiertas con losetas.

En la pared frontal se sitúan las puertas de acceso para peatones, las portas del transformador (ambas con apertura de 180º) y las rejas de ventilación. Todos estos materiales están fabricados en chapa de acero.

Las puertas de acceso disponen de un sistema de cierre con el objeto de garantizar la seguridad de funcionamiento para evitar aperturas intempestivas de las mismas del Centro de Transformación. Para esto se utiliza una cerradura de diseño ORMAZABAL que anclan las puertas en dos puntos, uno en la parte superior y el otro en la parte inferior.




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La rejas de ventilación natural están formadas por lamas en forma de "V" invertida, diseñadas para formar un laberinto que evita la entrada del agua de lluvia en el Centro de Transformación y se complementa cada reja interiormente con una malla mosquitera.

El acabado de las superficies exteriores ese realiza con pintura acrílica rugosa de color blanco en las paredes y marrón en el perímetro de la cubierta y techo, puertas y rejas de ventilación.

Las piezas metálicas expuestas al exterior están tratadas adecuadamente contra la corrosión.

El equipo va provisto de iluminación conectad y gobernadla desde el cuadro de BT, el cual dispone de un interruptor para realizar este cometido.

Estos edificios prefabricados fueron acreditados con el Certificado de Calidad UNESA de acuerdo a la RU 1303A.

Para la ubicación de los Centros de Transformación PFU es necesaria una excavación, de dimensiones que variarán en función de la solución adoptada para la red de tierras, y sobre el fondo se extenderá una capa de arena compactada y nivelada de 100 mm de espesor.

Edificio de Transformación: PFU-3/20

Dimensiones exteriores

Longitud:3280 mm

Fondo:2380 mm

Altura:3045 mm

Altura vista:2585 mm

Peso:10500 kg

Dimensiones interiores

Longitud:3100 mm

Fondo:2200 mm

Altura:2355 mm

Dimensiones de la excavación

Longitud:4080 mm

Fondo:3180 mm

Profundidad :560 mm

Edificio de Transformación: PFU-5/20

Dimensiones exteriores

Longitud:6080 mm

Fondo:2380 mm

Altura:3045 mm

Altura vista:2585 mm

Peso:17000 kg

Dimensiones interiores

Longitud:5900 mm

Fondo:2200 mm

Altura:2355 mm

Dimensiones de la excavación

Longitud:6880 mm

Fondo:3180 mm

Profundidad:560 mm

Una vez situado el edificio, se hará el relleno del perímetro con el material excavado y posteriormente, una vez compactado el relleno, se realizará una acera de 1 m alrededor del edificio.

7.2.7. Puesta a tierra

El sistema de puesta a tierra de la instalación permitirá limitar las tensiones que puedan producirse por cualquier defecto de la instalación o de la red unida a ella, y permitirá la actuación de las protecciones.

Se realizará de forma que ningún punto accesible del interior ó el exterior del centro de transformación pueda resultar peligroso tanto para las personas como para los circuitos de menor tensión del centro de transformación.

En la instalación de puesta a tierra de los centros de transformación existen dos puestas a tierra, que tienen finalidades diferentes: la puesta a tierra de protección y la puesta a tierra de servicio.

Puesta a tierra de protección

Tiene por finalidad limitar eventualmente la tensión a tierra de aquellas partes de la instalación eléctrica, normalmente sin tensión, pero que pueden ser puestas en tensión a causa de un defecto.




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Comprende las puestas a tierra de:

Las masas de los circuitos M.T.

Las masas de los circuitos B.T.

Envolventes o pantallas metálicas de los cables A.T.

Pantallas, enrejados, o puertas metálicas de protección contra contactos directos.

Armaduras metálicas interiores de la edificación.

Cuba de los transformadores.

Puesta a tierra de servicio

Tiene por finalidad el permitir un correcto funcionamiento de ciertos aparatos ó un funcionamiento más regular y seguro de los circuitos.

Pararrayos A.T.

Bornes de P.A.T. de los transformadores de intensidad de B.T.

Neutro de los circuitos de B.T.

Seccionadores de puesta a tierra

Bornes de tierra de los detectores de tensión

En este sistema se establecen dos tomas de tierra separadas e independientes entre ellas, la toma de tierras de protección ó de masas y la toma de tierras del neutro ó de servicio. A esta última se le conectan el neutro de los circuitos de B.T. y los bornes de puesta a tierra de los transformadores de intensidad de B.T. La totalidad de los demás elementos que se citaron anteriormente se conectan a la tierra de masas.

No se unirán al circuito de puesta a tierra, ni las puertas de acceso, ni las ventanas metálicas de ventilación del C.T.

La conexión del neutro de los circuitos de B.T. se realizará antes del dispositivo de seccionamiento del cuadro de B.T.

Electrodos y líneas de tierra.

Instalaciones de Tierras exteriores

El electrodo para la puesta a tierra de masas va a consistir en un cable de cobre desnudo de 95 mm² de sección, formado por alambres de 2 mm de diámetro como mínimo, dispuesto en el fondo de una zanja alrededor del local del transformador, de 80 cm de profundidad mínima. La

este cable se conectarán picas de acero-cobre de longitud mínima 2,00 m y 14 mm de diámetro, separadas 3,00 m entre sí, y en número suficiente para obtener la resistencia de tierra adecuada.

El electrodo para la puesta a tierra del neutro estará constituido por un cable de cobre aislado de 95 mm² de sección, igualmente enterrado en el fondo de una zanja, en dirección contraria a la tierra de masas (si esta fue prolongada mediante una zanja) o en todo caso se alejará de la caseta del C.T. Se dispondrá el número de picas necesarias para obtener la resistencia adecuada, alineadas con una distancia entre ellas de 3 m.

En ninguno de los circuitos de puesta a tierra se colocarán elementos de seccionamiento. Cada uno de los circuitos de puesta a tierra llevará un borne para la medida de la resistencia de tierra.

La disposición de los electrodos en el fondo de las zanjas se realizará procurando una buena superficie de contacto, con el fin de que la resistencia de tierra se mantenga lo más estable posible en el tiempo. Asimismo, se deberán evitar los deterioros debidos las acciones mecánicas, químicas o de otra índole.

Instalaciones de Tierras interiores

La instalación de puesta a tierra de protección en el edificio de transformación se realizará con el conductor de cobre desnudo, grapado a la pared y conectado a los equipos de MT y demás aparamenta del edificio, así como una caja general de tierra de protección.

La instalación de puesta a tierra de servicio en el edificio de transformación se realizará con el conductor de cobre aislado, grapado a la pared y conectado al neutro de BT, así como una caja general de tierra de servicio.

8. RED DE BAJA TENSIÓN

8.1. CÁLCULO DE LA RED DE BAJA TENSIÓN

El cable utilizado para la red de baja tensión será de aluminio con conductor unipolar XZ1-0,6/1 kV (1x240) mm2, con intensidad máxima admisible de 430 A.

La potencia máxima por circuito de B.T. será, por tanto:

KwxxxxxIxVxPmáx 49,2149,08,04304003cos3

considerando una reducción de 0,8 por calentamiento y un factor de potencia de 0,9 según indicaciones de la compañía.

La caída de tensión viene expresada por:

).(.10.% 2 tgXRULWAV




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Donde:

W: Potencia en kw

U: Tensión compuesta en kV

AV: Caída de tensión en %

L: Longitud de la línea en km

R: Resistencia del conductor en Ohm/km

X: Reactancia del conductor en Ohm/km

cos φ: Factor de potencia = 0,9

Esta caída de tensión no alcanza en ningún caso el 5%.

8.2. DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN PROYECTADA

La red de Baja Tensión desde cada centro será trifásica con neutro y de instalación enterrada bajo tubo, de acuerdo con las normas de la compañía suministradora.

El suministro se efectuará con corriente alterna a una frecuencia de 50 Hz y una tensión nominal de 400 V entre fases y 230 V entre fases y neutro.

Desde los módulos de salida de los cuadros de baja tensión de los C.T. partirán las líneas de alimentación en B.T. hasta los armarios de seccionamiento de cada consumo. La distribución de las líneas es por tanto radial. Estas líneas se tenderán en canalizaciones soterradas según los planos adjuntos.

En la canalización soterrada se colocarán arquetas en las acometidas, nos cruces de calzada y en la salida de los centros de transformación.

Las acometidas a las parcelas, se efectuarán a través de la arqueta de acometida y tubos previstos en este proyecto. Las arquetas a instalar serán registrables con marco y tapa de fundición.

En las líneas soterradas, se emplearán conductores unipolares de aluminio, aislamiento 0,6/1 kV, de polietileno reticulado, de 4 (1x240) mm² y de 4 (1x150) mm².

Los consumos más elevados en baja tensión están ubicados en las inmediaciones de los centros de transformación. Otros consumos pequeños, quedan más lejos de los centros de transformación, y según sus parámetros de potencia y distancia, se indica a continuación la caída de tensión en porcentaje de cada uno de los consumos:

Centros de mando de iluminación CM1 _ 4 (1x240) ............................................ 0,33 %

Centros de mando de iluminación CM2 _ 4 (1x240) ............................................ 0,17 %

Bombeos saneamiento B1 _ 4 (1x240) ................................................................ 1,08 %

Bombeos saneamiento B3 _ 4 (1x240) ................................................................. 0,14 %

Bombeos saneamiento B5 _ 4 (1x240) ................................................................. 1,01 %

CANALIZACIONES

Tanto los cables de M.T. como los cables de B.T. se canalizarán a través de tubos de polietileno de alta densidad (PEAD) libre de halógenos, doble pared, interior liso y exterior corrugado, de color rojo y 160 mm de diámetro para uso normal.

Los tubos y canalizaciones cumplirán con la normativa de la compañía suministradora.

La disposición de tubos y dimensiones de las zanjas, las arquetas y acometidas se reflejan en los planos de proyecto.

Las canalizaciones fueron diseñadas bajo los siguientes criterios:

En cada uno de los tubos se instalará un solo circuito y, siempre que las dimensiones de la zanja lo permitan, podrán discurrir al mismo nivel líneas de BT y MT entubadas.

Cuando se realice un cruce de calzada el asiento de los tubos se realizará con hormigón de HM-20, y el relleno de la zanja se realizará con tierras procedentes de la propia excavación.

En el resto de las zanjas el asiento de los tubos se realizará con arena de río y el relleno de la zanja se realizará con tierras procedentes de la propia excavación.

Será preciso disponer como mínimo de un tubo de reserva. Los tubos de reserva estarán convenientemente taponados en ambos extremos para evitar posibles deterioros.

Se instalarán arquetas cuando exista un cambio de dirección: a la salida de los Centros de Transformación y en el cruce de viales. Estas arquetas serán registrables con marco y tapa de fundición según las normas de la compañía.

En los cambios de dirección se tendrá en cuenta el radio de curvatura mínimo tanto de los cables de M.T. como de B.T.

El interior de los tubos será mandrilado dejando guías para facilitar el tendido de los cables.

Se indicará el recurrido de los tubos por medio de una cinta de señalización.

Se realizará el croquis de las redes de M.T. y B.T.




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9. CARACTERÍSTICAS DE LAS OBRAS

9.1. RESUMEN DE ACTUACIONES PROYECTADAS

Las obras proyectadas en el capítulo de distribución de energía eléctrica quedan resumidas en las siguientes tareas:

Trabajos de replanteo, comprobación y localización de servicios existentes.

Zanjas y relleno, según normas de la compañía suministradora, Unión Fenosa S.A.

Suministro y colocación de tubos rojos de polietileno para alojar los conductores de diámetro Ø 160 mm y tubos verdes de polietileno Ø 125 mm.

Construcción de arquetas de registro en los cambios bruscos de dirección y en aquellos puntos en los que exista posibilidad de acoger derivaciones de la red.

Tendido de conductor unipolar de aluminio y aislamiento tipo 12/20 kV RHZ1-2OL de 3(1x240) mm² para la red de media tensión.

Tendido de conductor unipolar de aluminio y aislamiento XZ1-0,6/1 kV de 4(1x240) mm² para la red de baja tensión.

Suministro y colocación de terminales y empalmes apropiados a las características del cable y tensión de servicio, según normas de la compañía.

Instalación de centros de transformación prefabricados de superficie

9.2. CUADRO RESUMEN DE DATOS DEL PROYECTO DE URBANIZACIÓN

Conexión con el exterior ......................................... ST 132/20 kV

Tipo de red de media tensión ................................. Soterrada

Tipo de cables y canalizaciones ............................ - RHZ1-2OL 12/20 kV 3(1x240) mm² - Tubo de polietileno Ø 160 mm - Tubo de polietileno Ø 125 mm

Tensión de suministro en media ............................ 20 kV

Número de centros de transformación ................... 7 Uds.

Potencia total instalada en los centros ................... 750 kVA

Tipo de red de baja tensión .................................... Soterrada

Diseño de la red de baja tensión ............................ Ramificada

Tipo de cables y canalizaciones ............................ - XZ1-0,6/1 kV 4(1x240) mm² - Tubo de polietileno Ø 160 mm - Tubo de polietileno Ø 125 mm

Tensión de suministro en baja tensión ................... 400/230 V




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APÉNDICE I. CÁLCULOS ELÉCTRICOS




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SISTEMA TRIFÁSICO

MAGNITUD Bombeo saneamiento B1 Bombeo saneamiento B3 Bombeo saneamiento B5 Cuadro de Alumbrado CM-1 Cuadro de Alumbrado CM-2

CABLE XZ1(S) 0.6/1 KV XZ1(S) 0.6/1 KV XZ1(S) 0.6/1 KV XZ1(S) 0.6/1 KV XZ1(S) 0.6/1 KV

CONDUCTOR Aluminio Aluminio Aluminio Aluminio Aluminio

LONGITUD (m) 442 23 276 102 51

SECCIÓN (mm²) 240 240 240 240 240

POTENCIA KW 16,00 39,10 24,00 26,64 26,64

POTENCIA KVA 20,00 48,88 30,00 33,30 33,30

Iz (A) 336 336 336 336 336

Ib (A) 36,08 88,19 54,13 48,06 48,06

cos φ 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

RESISTENCIA Ω/Km 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125

REACTANCIA Ω/Km 0,093 0,093 0,093 0,093 0,093

CDT (permitida) % 5% 5% 5% 5% 5%

CDT (V) (V) 4,30 0,55 4,03 1,32 0,66

CDT (%) (V) 1,08% 0,14% 1,01% 0,33% 0,17%

)cos(3)( XxsenRxxLIxVV b




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APÉNDICE II. CÁLCULOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN 1X400KVA_20KV




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CÁLCULOS CENTRO DE TRANSFORMACIÓN 1x400 KVA 20 KV

Intensidad de Media Tensión

La intensidad primaria en un transformador trifásico viene dada por la expresión:

donde:

P potencia del transformador [kVA]

Up tensión primaria [kV]

Ip intensidad primaria [A]

En el caso que nos ocupa, la tensión primaria de alimentación es de 20 kV.

Para el único transformador de este Centro de Transformación, la potencia es de 400 kVA.

· Ip = 11,5 A

Intensidad de Baja Tensión

Para el único transformador de este Centro de Transformación, la potencia es de 400 kVA, y la tensión secundaria es de 420 V en vacío.

La intensidad secundaria en un transformador trifásico viene dada por la expresión:

donde:


Us tensión en el secundario [kV]

Is intensidad en el secundario [A]

La intensidad en las salidas de 420 V en vacío puede alcanzar el valor

· Is = 549,9 A.

Cortocircuítos

Observaciones

Para el cálculo de las intensidades que origina un cortocircuito s tendrá en cuenta la potencia de cortocircuito de la red de MT, valor especificado por la compañía eléctrica.

Cálculo de las intensidades de cortocircuito.

Para el cálculo de la corriente de cortocircuito en la instalación, se utiliza la expresión:

donde:

Scc potencia de cortocircuito da red [MVA].

Up tensión de servicio [kV]

Iccp corriente de cortocircuito [kA]

Para los cortocircuitos secundarios, se va a considerar que la potencia de cortocircuito disponible es la teórica de los transformadores de MT-BT, siendo por eso más conservadores que en las consideraciones reales.

La corriente de cortocircuito del secundario de un transformador trifásico, viene dada por la expresión:

donde:

P potencia de transformador [kVA]

Y cc tensión de cortocircuito del transformador [%]

Us tensión en el secundario [V]

Iccs corriente de cortocircuito [kA]

Cortocircuito en el lado de Media Tensión

Según lo visto anteriormente, la potencia de cortocircuito será de 500 MVA y la tensión de servicio 20 kV, la intensidad de cortocircuito es:

· Iccp = 14,4 kA

pp U

PI

3

ss U

PI

3

p

ccccp U

SI

3

sccccs UE

PI

3100




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Cortocircuito en el lado de Baja Tensión

Para el único transformador de este Centro de Transformación, la potencia es de 400 kVA, la tensión porcentual del cortocircuito del 4%, y la tensión secundaria es de 420 V en vacío

La intensidad de cortocircuito en el lado de BT con 420 V en vacío según la fórmula vista anteriormente:

· Iccs = 13,7 kA

Dimensionado del embarrado

Las celdas fabricadas por ORMAZABAL fueron sometidas a ensayos para certificar los valores indicados en las placas de características, por lo que no es necesario realizar cálculos teóricos ni hipótesis de comportamiento de celdas.

Comprobación por densidad de corriente

La comprobación por densidad de corriente tiene por objeto verificar que el conductor indicado es capaz de conducir la corriente nominal máxima sin superar la densidad máxima posible para el material conductor. Esto, además de mediante cálculos teóricos, puede comprobarse realizando un ensayo de intensidad nominal, que con objeto de disponer de suficiente margen de seguridad, se considerará que es la intensidad del bucle, que en este caso es de 400 A.

Para las celdas del sistema CGM la certificación correspondiente que cubre el valor necesitado se obtuvo con el protocolo 9901B026-AKLE-02 realizado por los laboratorios LABEIN en Vizcaya (España).

Comprobación por solicitación electrodinámica

La intensidad dinámica de cortocircuito se valora en aproximadamente 2,5 veces la intensidad eficaz de cortocircuito calculada en este capítulo, por lo que:

· Icc(din) = 36,1 kA

Para las celdas del sistema CGM la certificación correspondiente que cubre el valor necesitado se obtuvo con el protocolo GPS-98/01432 en el laboratorio de CESI en Italia.

Comprobación por solicitación térmica

La comprobación térmica tiene por objeto comprobar que no se producirá un calentamiento excesivo de la aparamenta por defecto de un cortocircuito. Esta comprobación se puede realizar mediante cálculos teóricos, pero preferentemente se debe realizar un ensayo según la normativa en vigor. En este caso, la intensidad considerada es la eficaz de cortocircuito, cuyo valor es:

· Icc(ter) = 14,4 kA.

Para las celdas del sistema CGM la certificación correspondiente que cubre el valor necesitado se obtuvo con el protocolo GPS-98/01432 en el laboratorio de CESI en Italia.

Protección contra sobrecargas y cortocircuítos

Los transformadores están protegidos tanto en MT como en BT. En MT la protección la efectúan las celdas asociadas a eses transformadores, mientras que en BT la protección se incorpora en los cuadros de las líneas de salida.

Transformador

La protección en MT de este transformador se realiza utilizando una celda de interruptor con fusibles, siendo éstos los que efectúan la protección ante eventuales cortocircuitos.

Estos fusibles realizan su función de protección de forma ultrarrápida (de tiempos inferiores a los de los interruptores automáticos), ya que su fusión evita incluso el paso del máximo de las corrientes de cortocircuitos por toda la instalación.

Los fusibles se seleccionan para:

· Permitir el funcionamiento continuado a la intensidad nominal, requerida para esta aplicación. · No producir disparos durante el arranque en vacío de los transformadores, tiempo en el que la

intensidad es muy superior a la nominal y de una duración intermedia. · No producir disparos cuando se producen corrientes de entre 10 y 20 veces la nominal,

siempre que su duración sea inferior a 0,1 s, evitando así que los fenómenos transitorios provoquen interrupciones del suministro.

Con todo, los fusibles no constituyen una protección suficiente contra las sobrecargas, que tendrán que ser evitadas incluyendo un relé de protección de transformador, o si no es posible, una protección térmica del transformador.

La intensidad nominal de estos fusibles es de 40 A.

La celda de protección de este transformador no incorpora relé, al considerarse suficiente el empleo de las otras protecciones.

Termómetro

El termómetro verifica que la temperatura del dieléctrico del transformador no supera los valores máximos admisibles.

- Protecciones en BT

Las salidas de BT cuentan con fusibles en todas las salidas, con una intensidad nominal igual al valor de la intensidad nominal exigida a esa salida y un poder de corte como mínimo igual a la corriente de cortocircuito correspondiente, según lo calculado anteriormente.




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Dimensionado de los puentes de MT

Los cables que se utilizan en esta instalación, descritos en la memoria, deberán ser capaces de soportar los parámetros de la red.

Transformador 1

La intensidad nominal demandada por este transformador es igual a 11,5 A, que es inferior al valor máximo admisible por el cable.

Este valor es de 235 A para un cable de sección de 95 mm2 de Al según el fabricante.

Dimensionado de la ventilación del Centro de Transformación

Para calcular la superficie de la reja de entrada de aire en el edificio se utiliza la siguiente expresión:

donde:

Wculo pérdidas en el cobre del transformador [W]

Wfe pérdidas en el hierro del transformador [W]

K coeficiente en función de la forma de las rejas de entrada [aproximadamente entre 0,35 y 0,40].

h distancia vertical entre las rejas de entrada y salida [m]

DT aumento de temperatura del aire [ºC]

Sr superficie mínima de las rejas de entrada [mm2]

Sin embargo, y aunque es aplicable esta expresión a todos los Edificios Prefabricados de ORMAZABAL, se considera de mayor interés la realización de ensayos de homologación de los Centros de Transformación hasta las potencias indicadas, dejando la expresión para valores superiores a los homologados.

El edificio empleado en esta aplicación fue homologado según los protocolos obtenidos en laboratorio Labein (Vizcaya - España):

· 97624-1-Y, para ventilación de transformador de potencia hasta1000 kVA · 960124-CJ-EB-01, para ventilación de transformador de potencia hasta1600 kVA

Dimensionado del pozo contraincendios

Se dispone de un foso de recogida de aceite de 600 l de capacidad por cada transformador cubierto de grava para la absorción del fluído y para prevenir el vertido del mismo cara el exterior y minimizar el daño en caso de incendio.

Cálculo de las instalaciones de puesta a tierra

Investigación de las características del suelo

El Reglamento de Alta Tensión indica que para instalaciones de tercera categoría, y de intensidad de cortocircuito a tierra inferior o igual a 16 kA no será imprescindible realizar la citada investigación previa de la resistividad del suelo, bastando el examen visual del terreno y pudiéndose estimar su resistividad , siendo necesario medirla para corrientes superiores.

Según la investigación previa del terreno donde se instalará este Centro de Transformación, se determina la resistividad media en 150 Ohm·m.

Determinación de las corrientes máximas de puesta a tierra y del tiempo máximo correspondiente a la eliminación del defecto.

En las instalaciones de MT de tercera categoría, los parámetros que determinan los cálculos de faltas a tierra son las siguientes:

Da red:

· Tipo de neutro. El neutro de la red puede estar aislado, rígidamente unido a la tierra, unido a ésta mediante resistencias o impedancias. Ésto producirá una limitación de la corriente de la falta, en función de las longitudes de líneas o de los valores de impedancias en cada caso.

· Tipo de protecciones. Cuando se produce un defecto, éste se eliminará mediante la apertura de un elemento de corte que actúa por indicación de un dispositivo relé de intensidad, que puede actuar en un tiempo fijo (tiempo fijo), o según una curva de tipo inverso (tiempo dependiente). Adicionalmente, pueden existir reenganches posteriores al primer disparo, que sólo influirán en los cálculos si se producen en un tiempo inferior a los 0,5 segundos.

Sin embargo, y dada la casuística existente dentro de las redes de cada compañía suministradora, en ocasiones se debe resolver este cálculo considerando la intensidad máxima empírica y un tiempo máximo de ruptura, valores que, como los otros, deben ser indicados por la compañía eléctrica.

Intensidad máxima de defecto:

donde:

Un Tensión de servicio [kV]

La Longitud de las líneas aéreas [km]

Lc Lonxitud de las líneas subterráneas [km]

Ca Capacidad de las líneas aéreas [0,006 mF/km]

Cc Capacidad de las líneas subterráneas [0.250 mF/km]

Id max cual. Intensidad máxima calculada [A]

Superior ó similar al valor establecido por la compañía eléctrica que es de:

Id max =10 A

324.0 ThK

WWS fecu

r

)(3. ccaancalmaxd LCLCwUI




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o

tr R

RK

Cálculo de la resistencia del sistema de tierra

Características de la red de alimentación:

· Tensión de servicio: Ur = 20 kV

Puesta a tierra del neutro:

· Longitud de líneas aéreas La · Longitud de líneas subterráneas Lc · Limitación de la intensidad a tierra Idm

Nivel de aislamiento de las instalaciones de BT:

· Vbt = 10000 V

Características del terreno:

· Resistencia de tierra Ro = 150 Ohm·m · Resistencia del hormigón R'o = 3000 Ohm

La resistencia máxima de la puesta a tierra de protección del edificio, y la intensidad de defecto salen de:

donde:

Id intensidad de falta a tierra [A]

Rt resistencia total de puesta a tierra [Ohm]

Vbt tensión de aislamiento en baja tensión [V]

La intensidad de defecto se calcula de la siguiente forma:

donde:

Un tensión de servicio [V]

W pulsación del sistema (w=2 ·p·f)

Ca capacidad de las líneas aéreas (0.006 mF/km)

La longitud de las líneas aéreas [km]

Cc capacidad de las líneas subterráneas (0.250 mF/km)

Lc longitud de las líneas subterráneas [km]

Rt resistencia total de la puesta a tierra [Ohm]


Operando en este caso, el resultado preliminar obtenido es:

· Id = 10 A

La resistencia total de puesta a tierra preliminar:

· Rt = 1000 Ohm

Se selecciona el electrodo tipo (de entre los incluidos en las tablas, y de aplicación en este caso concreto, según las condiciones del sistema de tierras) que cumple el requisito de tener una Kr más próxima inferior o igual a la calculada para este caso y para este centro.

Valor unitario de resistencia de puesta a tierra del electrodo:

donde:


Rel resistividad del terreno en [Ohm·m]

Kr coeficiente del electrodo

- Centro de Transformación

Paran el caso particular, y según los valores antes indicados:

· Kr <= 6,6667

La configuración adecuada para este caso tiene las siguientes propiedades:

· Configuración seleccionada: 40-25/5/42 · Geometría del sistema: Anillo rectangular · Distancia de la red : 4.0x2.5 m · Profundidad del electrodo horizontal: 0,5 m · Número de picas: cuatro · Longitud de las picas: 2 metros

Parámetros característicos del electrodo:

· De la resistencia Kr = 0,105 · De la tensión de paso Kp = 0,0244 · De la tensión de contacto Kc = 0,0534

Medidas de seguridad adicionales para evitar tensiones de contacto.

Para que no aparezcan tensiones de contacto exteriores ni interiores, se adoptan las siguientes medidas de seguridad:

· Las puertas y rejillas metálicas que dan al exterior del Edificio/s no tendrán contacto eléctrico con masas conductoras susceptibles de quedar a tensión debido a defectos o averías.

· En el suelo del Centro de Transformación se instalará un mallazo cubierto por una capa de hormigón de 10 cm, conectado a la puesta a tierra del mismo.

· En el caso de instalar las picas en hilera, se dispondrán alineadas con los frentes del edificio.

bttd VRI

22 31

3

tccaa

ccaand

RLCwLCw

LCwLCwUI




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El valor real de la resistencia de puesta a tierra del edificio será:

donde:



R’t resistencia total de puesta a tierra [Ohm]

Por lo que para el Centro de Transformación:

· R't = 15,75 Ohm

y la intensidad de defecto real, según la fórmula será:

· I'd = 10 A

Cálculo de las tensiones de paso en el interior de la instalación

Adoptando las medidas de seguridad adicionales, no es preciso calcular las tensiones de paso y contacto en el interior en los edificios de maniobra interior, ya que éstas son prácticamente nulas.

La tensión de defecto vendrá dada por:

donde:


I’d intensidad de defecto [A]

V’d tensión de defecto [V]

Por lo que en el Centro de Transformación:

· V'd = 157,5 V

La tensión de paso en el acceso será igual al valor de la tensión máxima de contacto sempre que se disponga de una malla equipotencial conectada al electrodo de tierra según la fórmula:

donde:

Kc coeficiente



V’ctensión de paso en el acceso [V]

por lo que tendremos en el Centro de Transformación:

· V'c = 80,1 V

Cálculo de las tensiones de paso en el exterior de la instalación

Adoptando las medidas de seguridad adicionales, no es preciso calcular las tensiones de contacto en el exterior de la instalación, ya que éstas serán prácticamente nulas.

Tensión de paso en el exterior:

donde:

Kp coeficiente



V’p tensión de paso en el exterior [V]

por lo que, para este caso:

· V'p = 36,6 V en el Centro de Transformación

Cálculo de las tensiones aplicadas


Los valores admisibles son para una duración total da falta igual a:

· t = 0,7 seg · K = 72 · n = 1


ort RKR

dtd IRV

docc IRKV

dopp IRKV

10006110 o

npR

tKV




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donde:

K coeficiente

t tiempo total de duración de la falta [s]

n coeficiente


Vp tensión admisible de paso en el exterior [V]

Por lo que, para este caso

· Vp = 1954,29 V

La tensión de paso en el acceso al edificio:

donde:

K coeficiente


n coeficiente


R’el resistividad del hormigón en [Ohm·m]

Vp(acc) tensión admisible de paso en el acceso [V]

por lo que, para este caso

· Vp(acc) = 10748,57 V

Comprobamos ahora que los valores calculados para el caso de este Centro de Transformación son inferiores a los valores admisibles:

Tensión de paso en el exterior del centro:

· V'p = 36,6 V < Vp = 1954,29 V

Tensión de paso en el acceso al centro:

· V'p(acc) = 80,1 V < Vp(acc) = 10748,57 V

Tensión de defecto:

· V'd = 157,5 V < Vbt = 10000 V

Intensidad de defecto:

· Ia = 5 A < Id = 10 A < Idm = 10 A

Investigación de las tensiones transferibles al exterior

Para garantizar que el sistema de tierras de protección no transfiera tensiones al sistema de tierra de serviclo, evitando así que afecten a los usuarios, debe establecerse una separación entre los electrodos más próximos de ambos sistemas, siempre que la tensión de defecto supere los 1000V.

En este caso no se separan las tierras de protección y de servicio al ser la tensión de defecto inferior a los 1000 V indicados.

Corrección y ajuste del diseño inicial

Según el proceso de justificación del electrodo de puesta a tierra seleccionado, no se considera necesaria la corrección del sistema proyectado.

Sin embargo, se puede ejecutar cualquier configuración con características de protección mejores que las calculadas, es decir, atendiendo a las tablas adjuntas al Método de Cálculo de Tierras de UNESA, con valores de "Kr" inferiores a los calculados, sin necesidad de repetir los cálculos, independientemente de que se cambie la profundidad de enterramiento, geometría de la red de tierra de protección, dimensiones, número de picas o longitud de estas, ya que los valores de tensión serán inferiores a los calculados en este caso.

100033110

)(oo

naccpRR

tKV




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APÉNDICE III. CÁLCULOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN 1X250KVA_20KV




Página 26 de 39

CÁLCULOS CENTRO DE TRANSFORMACIÓN 1x250 KVA 20 KV


La intensidad primaria en un transformador trifásico viene dada por la expresión:

donde:


Up tensión primaria [kV]

Ip intensidad primaria [A]

En el caso que nos ocupa, la tensión primaria de alimentación es de 20 kV.

Para el único transformador de este Centro de Transformación, la potencia es de 250 kVA.

· Ip = 7,2 A


Para el único transformador de este Centro de Transformación, la potencia es de 250 kVA, y la tensión secundaria es de 420 V en vacío.

La intensidad secundaria en un transformador trifásico viene dada por la expresión:

donde:


Us tensión en el secundario [kV]

Is intensidad en el secundario [A]

La intensidad en las salidas de 420 V en vacío puede alcanzar el valor

· Is = 343,7 A.

Cortocircuitos

Observaciones

Para el cálculo de las intensidades que origina un cortocircuito se tendrá en cuenta la potencia de cortocircuito de la red de MT, valor especificado por la compañía eléctrica.


Para el cálculo de la corrente de cortocircuito en la instalación, se utiliza la expresión:

donde:

Scc potencia de cortocircuito de la red [MVA].

Up tensión de serviclo [kV]


Para los cortocircuitos secundarios, se va a considerar que la potencia de cortocircuito disponible es la teórica de los transformadores de MT-BT, siendo por eso más conservadores que en las consideraciones reales.

La corriente de cortocircuito del secundario de un transformador trifásico, viene dada por la expresión:

donde:

P potencia de transformador [kVA]

Y cc tensión de cortocircuito del transformador [%]

Us tensión en el secundario [V]

Iccs corriente de cortocircuito [kA]

pp U

PI

3

ss U

PI

3

p

ccccp U

SI

3

sccccs UE

PI

3100




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Utilizando la expresión vista anteriormente, en el que la potencia de cortocircuito es de 500 MVA y la tensión de servicio 20 kV, la intensidad de cortocircuito es:

· Iccp = 14,4 kA


Para el único transformador de este Centro de Transformación, la potencia es de 250 kVA, la tensión porcentual del cortocircuito del 4%, y la tensión secundaria es de 420 V en vacío

La intensidad de cortocircuito en el lado de BT con 420 V en vacío será, según la fórmula vista anteriormente:

· Iccs = 8,6 kA



Comprobación por densidad de corriente.

La comprobación por densidad de corriente tiene por objeto verificar que el conductor indicado es capaz de conducir la corriente nominal máxima sin superar la densidad máxima posible para el material conductor. Esto, además de mediante cálculos teóricos, puede comprobarse realizando un ensayo de intensidad nominal, que con objeto de disponer de suficiente margen de seguridad, se considerará que es la intensidad del bucle, que en este caso es de 400 A.


La intensidad dinámica de cortocircuito se valora en aproximadamente 2,5 veces la intensidad eficaz de cortocircuito calculada anteriormente, por lo que:



La comprobación térmica tiene por objeto comprobar que no se producirá un calentamiento excesivo de la aparamenta por defecto de un cortocircuito. Esta comprobación se puede realizar mediante cálculos teóricos, pero preferentemente se debe realizar un ensayo segundo la normativa en vigor. En este caso, la intensidad considerada es la eficaz de cortocircuito, cuyo valor es:

· Icc(ter) = 14,4 kA.

Protección contra sobrecargas y cortocircuitos.

Los transformadores están protegidos tanto en MT como en BT. En MT la protección la efectúan las celdas asociadas a eses transformadores, mientras que en BT la protección se incorpora en los cuadros de las líneas de salida.

Transformador

La protección en MT de este transformador se realiza utilizando una celda de interruptor con fusibles, siendo éstos los que efectúan la protección ante eventuales cortocircuitos.

Estos fusibles realizan su función de protección de forma ultrarrápida (de tiempos inferiores a los de los interruptores automáticos), ya que su fusión evita incluso el paso del máximo de las corrientes de cortocircuitos por toda la instalación.

Los fusibles se seleccionan para:

· Permitir el funcionamiento continuado a la intensidad nominal, requerida para esta aplicación.

· No producir disparos durante el arranque en vacío de los transformadores, tiempo en el que la intensidad es muy superior a la nominal y de una duración intermedia.

· No producir disparos cuando se producen corrientes de entre 10 y 20 veces a nominal, siempre que su duración sea inferior a 0,1 s, evitando así que los fenómenos transitorios provoquen interrupciones del suministro.

Con todo, los fusibles no constituyen una protección suficiente contra las sobrecargas, que tendrán que ser evitadas incluyendo un relé de protección de transformador, o si no es posible, una protección térmica del transformador.

La intensidad nominal de estos fusibles es de 20 A.

La celda de protección de este transformador no incorpora relé, al considerarse suficiente el empleo de las otras protecciones.

Termómetro

El termómetro verifica que la temperatura del dieléctrico del transformador no supera los valores máximos admisibles.

- Proteccións en BT

Las salidas de BT cuentan con fusibles en todas las salidas, con una intensidad nominal igual al valor de la intensidad nominal exigida a esa salida y un poder de corte como mínimo igual a la corriente de cortocircuito correspondiente, según el calculado anteriormente.




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Dimensionado d e los puentes de MT

Los cables que se utilizan en esta instalación, descritos en la memoria, deberán ser capaces de soportar los parámetros de la red.

Transformador 1

La intensidad nominal demandada por este transformador es igual a 7,2 A, que es inferior al valor máximo admisible por el cable.

Este valor es de 235 A para un cable de sección de 95 mm2 de Al según el fabricante.

Dimensionado de la ventilación del Centro de Transformación.

Para calcular la superficie de la reja de entrada de aire en el edificio se utiliza la siguiente expresión:

donde:

Wculo pérdidas en el cobre del transformador [kW]

Wfe pérdidas en el hierro del transformador [kW]

K coeficiente en función de la forma de las rejas de entrada [aproximadamente entre 0,35 y 0,40].

h distancia vertical entre las rejas de entrada y salida [m]

DT aumento de temperatura del aire [ºC]

Sr superficie mínima de las rejas de entrada [m2]

No obstante, y aunque es aplicable esta expresión a todos los Edificios Prefabricados de ORMAZABAL, se considera de mayor interés la realización de ensayos de homologación de los Centros de Transformación hasta las potencias indicadas, dejando la expresión para valores superiores a los homologados.

El edificio empleado en esta aplicación fue homologado según los protocolos obtenidos en laboratorio Labein (Vizcaya - España):

· 97624-1-Y, para ventilación de transformador de potencia hasta1000 kVA · 960124-CJ-EB-01, para ventilación de transformador de potencia hasta1600 kVA

Dimensionado del pozo contraincendios

Se disponen de un foso de recogida de aceite de 600 l de capacidad por cada transformador cubierto de grava para la absorción del fluído y para prevenir el vertido del mismo hacia el exterior y minimizar el daño en caso de incendio.

Cálculo de las instalacións de puesta a tierra


El Reglamento de Alta Tensión indica que para instalaciones de tercera categoría, y de intensidad de cortocircuito a tierra inferior o igual a 16 kA no será imprescindible realizar la citada investigación previa de la resistividad del suelo, bastando el examen visual del terreno y pudiéndose estimar su resistividad, siendo necesario medirla para corrientes superiores.

Según la investigación previa del terreno donde se instalará este Centro de Transformación, se determina la resistividad media en 150 Ohm m.

Determinación de las corrientes máximas de puesta a tierra y del tiempo máximo correspondente a la eliminación del defecto.

En las instalaciones de MT de tercera categoría, los parámetros que determinan los cálculos de faltas a tierra son los siguientes:

Da red:

· Tipo de neutro. El neutro de la red puede estar aislado, rígidamente unido a tierra, unido a ésta mediante resistencias o impedancias. Ésto producirá una limitación de la corriente de la falta, en función de las longitudes de líneas o de los valores de impedancias en cada caso.

· Tipo de protecciones. Cuando se produce un defecto, éste se eliminará mediante la apertura de un elemento de corte que actúa por indicación de un dispositivo relé de intensidad, que puede actuar en un tiempo fijo (tiempo fijo), o según una curva de tipo inverso (tiempo dependiente). Adicionalmente, pueden existir reenganches posteriores al primer disparo, que sólo influirán en los cálculos si se producen en un tiempo inferior a los 0,5 segundos.

No obstante, y dada la casuística existente dentro de las redes de cada compañía suministradora, en ocasiones se debe resolver este cálculo considerando la intensidad máxima empírica y un tiempo máximo de ruptura, valores que, como los otros, deben ser indicados por la compañía eléctrica.


324.0 ThK

WWS fecu

r





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o

tr R

RK

donde:


La Longitud de las líenas aéreas [km]

Lc Longitud de las líneas subterráneas [km]





Id max =10 A




Posta a tierra del neutro:

· Longitud de las líneas aéreas La · Longitud de las líneas subterráneas Lc · Limitación de la intensidad a tierra Idm

Nivel de aislamiento de las instalacións de BT:

· Vbt = 10000 V


· Resistencia de tierra Ro = 150 Ohm·m · Resistencia del hormigón R'el = 3000 Ohm

La resistencia máxima de la puesta a tierra de protección del edificio, y la intensidad del defecto salen de:

donde:



Vbttensión de aislamiento en baja tensión [V]

La intensidad del defecto se calcúla de la siguiente forma:

donde:


w pulsación del sistema (w=2 ·p·f)








· Id = 10 A


· Rt = 1000 Ohm



donde:




bttd VRI

22 31

3

tccaa

ccaand

RLCwLCw

LCwLCwUI




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Para nuestro caso particular, y según los valores antes indicados:

· Kr <= 6,6667


· Configuración seleccionada: 40-25/5/42 · Geometría del sistema: Anillo rectangular · Distancia de la red: 4.0x2.5 m · Profundidad del electrodo horizontal: 0,5 m · Número de picas: cuatro · Longitud de las picas: 2 metros


· Da resistencia Kr = 0,105 · Da tensión de paso Kp = 0,0244 · Da tensión de contacto Kc = 0,0534



· Las puertas y rejllas metálicas que dan al exterior del Edificio/s no tendrán contacto eléctrico con masas conductoras susceptibles de quedar a tensión debido a defectos o averías.


· En el caso de instalar las picas en hilera, se dispondrán alineadas con el frente del edificio.


donde:




Por lo que para el Centro de Transformación:

· R't = 15,75 Ohm

y la intensidad de defecto real, según la fórmula:

· I'd = 10 A


Adoptando las medidas de seguridad adicionales, no es preciso calcular las tensiones de paso y contacto en el interior en los edificios de maniobra interior, ya que estas son prácticamente nulas.


donde:




por lo que en el Centro de Transformación:

· V'd = 157,5 V

La tensión de paso en el acceso será igual al valor de la tensión máxima de contacto siempre que se disponga de una malla equipotencial conectada al electrodo de tierra segun la fórmula:

donde:

Kc coeficiente



V’c tensión de paso en el acceso [V]

Por lo que tendremos en el Centro de Transformación:

· V'c = 80,1 V

ort RKR

dtd IRV

docc IRKV




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Adoptando las medidas de seguridad adicionales, no es preciso calcular las tensiones de contacto en el exterior de la instalación, ya que éstas serán prácticamente nulas.


donde:

Kp coeficiente




Por lo que, para este caso:

· V'p = 36,6 V en el Centro de Transformación



Los valores admisibles son para unha duración total de la falta igual a:

· t = 0,7 seg · K = 72 · n = 1


donde:

K coeficiente


n coeficiente




· Vp = 1954,29 V


donde:

K coeficiente


n coeficiente





· Vp(acc) = 10748,57 V

Comprobamos ahora que los valores calculados para el caso de este Centro de Transformación son inferiores a los valores admisibles:


· V'p = 36,6 V < Vp = 1954,29 V


· V'p(acc) = 80,1 V < Vp(acc) = 10748,57 V


· V'd = 157,5 V < Vbt = 10000 V

Intensidad de defecto:

· Ia = 5 A < Id = 10 A < Idm = 10 A

dopp IRKV

10006110 o

npR

tKV

100033110

)(oo

naccpRR

tKV




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Para garantizar que el sistema de tierras de protección no transfiera tensiones al sistema de tierra de servicio, evitando así que afecten a los usuarios, debe establecerse una separación entre los electrodos más próximos de ambos sistemas, siempre que la tensión de defecto supere los 1000V.

Aunque no es preciso mantener la separación entre ambos sistemas de tierra, según se deduce de los cálculos, se desea mantener voluntariamente esta separación.

La distancia mínima de separación entre los sistemas de tierras viene dada por la expresión:

donde:



D distancia mínima de separación [m]

Para este Centro de Transformación:

· D = 0,24 m

Se conectará a este sistema de tierras de servicio el neutro del transformador, así como la tierra de los secundarios de los transformadores de tensión e intensidad de la celda de medida.

Las características del sistema de tierras de servicio son las siguientes:

· Identificación: 5/22 (según el método UNESA) · Geometría: Picas alineadas · Número de picas: dos · Longitud entre picas: 2 metros · Profundidad de las picas: 0,5 m

Los parámetros según esta configuración de tierras son:

· Kr = 0,201 · Kc = 0,0392

El criterio de selección de la tierra de servicio es no ocasionar en el electrodo una tensión superior a 24 V cuando existe un defecto a tierra en una instalación de BT protegida contra contactos indirectos por un diferencial de 650 mA. Para eso la resistencia de puesta a tierra de servicio debe ser inferior a 37 Ohm.

Rtserv = Kr · Ro = 0,201 · 150 = 30,15 < 37 Ohm

Para mantener los sistemas de puesta a tierra de protección y de servicio independientes, la puesta a tierra del neutro se realizará con cable aislado de 0,6/1 kV, protegido con tubo de PVC de grado de protección 7 como mínimo, contra daños mecánicos.



No obstante, se pode ejecutar cualquier configuración con características de protección mejores que las calculadas, es decir, atendiendo a las tablas adjuntas al Método de Cálculo de Tierras de UNESA, con valores de "Kr" inferiores a los calculados, sin necesidad de repetir los cálculos, independientemente de que se cambie la profundidad de enterramiento, geometría de la red de tierra de protección, dimensiones, número de picas o longitud de éstas, ya que los valores de tensión serán inferiores a los calculados en este caso.

2000

do IRD




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APÉNDICE IV. CÁLCULOS CENTROS DISTRIBUCIÓN_20KV




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CÁLCULOS CENTRO DE DISTRIBUCIÓN 20 KV


Al no incluirse transformadores en este Centro, la intensidad de MT considerada es la del bucle, que en este caso es 400 A.


Al no haber transformadores en esta aplicación, no hay BT de potencia.

Cortocircuitos

Observaciones

Para el cálculo de las intensidades que origina un cortocircuito se tendrá en cuenta la potencia de cortocircuito de la red de MT, valor especificado por la compañía eléctrica.


Para el cálculo de la corriente de cortocircuito en la instalación, se utiliza la expresión:

donde:

Scc potencia de cortocircuito de la red [MVA].

Up tensión de servicio [kV]



Según la expresión anterior, en el que la potencia de cortocircuito es de 500 MVA y la tensión de servicio 20 kV, la intensidad de cortocircuito es:

· Iccp = 14,4 kA


Al no haber transformadores en esta aplicación, no hay BT de potencia.



Comprobación por densidad de corriente.

La comprobación por densidad de corriente tiene por objeto verificar que el conductor indicado es capaz de conducir la corriente nominal máxima sin superar la densidad máxima posible para el material conductor. Ésto, además de mediante cálculos teóricos, puede comprobarse realizando un ensayo de intensidad nominal, que con objeto de disponer de suficiente margen de seguridad, se considerará que es la intensidad del bucle, que en este caso es de 400 A.


La intensidad dinámica de cortocircuito se valora en aproximadamente 2,5 veces la intensidad eficaz de cortocircuito calculada anteriormente, por lo que:



La comprobación térmica tiene por objeto comprobar que no se producirá un calentamiento excesivo de la aparamenta por defecto de un cortocircuito. Esta comprobación se puede realizar mediante cálculos teóricos, pero preferentemente se debe realizar un ensayo según la normativa en vigor. En este caso, la intensidad considerada es la eficaz de cortocircuito, cuyo valor es:

· Icc(ter) = 14,4 kA.

Protección contra sobrecargas y cortocircuitos.

Al no haber transformadores en esta aplicación, no hay protección de transformador en MT o en BT.

Dimensionado de la ventilación del Centro de Transformación.

Al no incluirse transformadores en esta aplicación, no es necesario que se disponga de ventilación adicional en el Centro.

Cálculo de las instalaciónes de puesta a tierra


El Reglamento de Alta Tensión indica que para instalaciones de tercera categoría, y de intensidad de cortocircuito a tierra inferior o igual a 16 kA no será imprescindible realizar la citada investigación previa de la resistividad del suelo, bastando el examen visual del terreno y pudiéndose estimar su resistividad, siendo necesario medirla para corrientes superiores.

Según la investigación previa del terreno donde se instalará este Centro de Transformación, se determina la resistividad media en 150 Ohm·m.

p

ccccp U

SI

3




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Determinación de las correntes máximas de puesta a tierra y del tiempo máximo correspondiente a la eliminación del defecto.

En las instalaciones de MT de tercera categoría, los parámetros que determinan los cálculos de faltas a tierra son las siguientes:

De la red:

· Tipo de neutro. El neutro de la red puede estar aislado, rígidamente unido a tierra, unido a ésta mediante resistencias o impedancias. Ésto producirá una limitación de la corriente de la falta, en función de las longitudes de líneas o de los valores de impedancias en cada caso.

· Tipo de protecciones. Cuando se produce un defecto, éste se eliminará mediante la apertura de un elemento de corte que actúa por indicación de un dispositivo relé de intensidad, que puede actuar en un tiempo fijo (tiempo fijo), o según una curva de tipo inverso (tiempo dependiente). Adicionalmente, pueden existir reenganches posteriores al primero disparo, que sólo influirán en los cálculos si sé producen en un tiempo inferior a los 0,5 segundos.

No obstante, y dada la casuística existente dentro de las redes de cada compañía suministradora, en ocasiones se debe resolver este cálculo considerando la intensidad máxima empírica y un tiempo máximo de ruptura, valores que, como los otros, deben ser indicados por la compañía eléctrica.


donde:


La Longitud de las líneas aéreas [km]

Lc Longitud de las líneas subterráneas [km]





Id max =10 A




Puesta a tierra del neutro:

· Longitud de líneas aéreas La · Longitud de líneas subterráneas Lc · Limitación de la intensidad a tierra Idm

Nivel de aislamiento de las instalaciones de BT:

· Vbt = 10000 V


· Resistencia de tierra Ro = 150 Ohm·m · Resistencia del hormigón R'el = 3000 Ohm

La resistencia máxima de la puesta a tierra de protección del edificio, y la intensidad de defecto salen de:

donde:

Id intensidad de falta a tierra [La]


Vbt tensión de aislamiento en baja tensión [V]

La intensidad de defecto se calcúla de la siguiente forma:

donde:


W pulsación del sistema (w=2 ·p·f)








bttd VRI

22 31

3

tccaa

ccaand

RLCwLCw

LCwLCwUI




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o

tr R

RK


· Id = 10 A


· Rt = 1000 Ohm



donde:




- Centro de Seccionamiento

Para nuestro caso particular, y según los valores antes indicados:

· Kr <= 6,6667


· Configuración seleccionada: 40-25/5/42 · Geometría del sistema: Anillo rectangular · Distancia de la red : 4.0x2.5 m · Profundidad del electrodo horizontal: 0,5 m · Número de picas: cuatro · Longitud de las picas: 2 metros


· De la resistencia Kr = 0,105 · De la tensión de paso Kp = 0,0244 · De la tensión de contacto Kc = 0,0534



· Las puertas y rejillas metálicas que dan al exterior del Edificio/s no tendrán contacto eléctrico con masas conductoras susceptibles de quedar a tensión debido a defectos o averías.


· En el caso de instalar las picas en hilera, se dispondrán alineadas con el frente del edificio.


donde:

Kr coeficiente de él electrodo



Por lo que para el Centro de Seccionamento:

· R't = 15,75 Ohm

y la intensidad de defecto real:

· I'd = 10 A


Adoptando las medidas de seguridad adicionales, no es preciso calcular las tensiones de paso y contacto en el interior en los edificios de maniobra interior, ya que estas son prácticamente nulas.


donde:


I’d intensidady de defecto [La]


polvolo que, en el Centro de Seccionamento:

· V'd = 157,5 V

La tensión de paso en el acceso será igual al valor de la tensión máxima de contacto siempre que se disponga de una malla equipotencial conectada al electrodo de tierra segundo la fórmula:

ort RKR

dtd IRV

docc IRKV




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donde:

Kc coeficiente



V’c tensión de paso en el acceso [V]

Por lo que tendremos en el Centro de Seccionamento:

· V'c = 80,1 V


Adoptando las medidas de seguridad adicionales, no es preciso calcular las tensiones de contacto en el exterior de la instalación, ya que estas serán prácticamente nulas.


donde:

Kp coeficiente




Por lo que, para este caso:

· V'p = 36,6 V en el Centro de Seccionamento


- Centro de Seccionamento

Los valores admisibles son, para una duración total de la falta igual a:

· t = 0,7 seg · K = 72 · n = 1


donde:

K coeficiente

t tempo total de duración de la falta [s]

n coeficiente




· Vp = 1954,29 V


donde:

K coeficiente

t tiempo total de duración da falta [s]

n coeficiente





· Vp(acc) = 10748,57 V

Comprobamos ahora que los valores calculados para el caso de este Centro de Seccionamento inferiores a los valores admisibles:


· V'p = 36,6 V < Vp = 1954,29 V


· V'p(acc) = 80,1 V < Vp(acc) = 10748,57 V


· V'd = 157,5 V < Vbt = 10000 V

Intensidad de defecto:.

· Ia = 5 A < Id = 10 A < Idm = 10 A

dopp IRKV

10006110 o

npR

tKV

100033110

)(oo

naccpRR

tKV




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En este caso no se separan las tierras de protección y de servicio al ser la tensión de defecto inferior a los 1000 V indicados.

En el Centro de Seccionamento no existe ninguna tierra de servicios luego no existirá ninguna transferencia de tensiones.



No obstante, se puede ejecutar cualquier configuración con características de protección mejores que las calculadas, es decir, atendiendo a las tablas adjuntas al Método de Cálculo de Tierras de UNESA, con valores de "Kr" inferiores a los calculados, sin necesidad de repetir los cálculos, independientemente de que se cambie la profundidad de enterramiento, geometría de la red de tierra de protección, dimensiones, número de picas o longitud de estas, ya que los valores de tensión serán inferiores a los calculados en este caso.

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ANEJO Nº 7: ENERGÍA ELÉCTRICA