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• Rusmael Lagos Peralta

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RED DE DISTRIBUCION PRIMARIA EN 10 KV – AA.HH. Bella Unión

PROYECTO:

Red de distribución Primaria en 10 kv

AA.HH. Bella Unión

Arequipa - Perú

2019

0

RED DE DISTRIBUCION PRIMARIA EN 10 KV – AA.HH. Bella Unión

INDICE 1.- ASPECTOS GENERALES

3

1.1.- Objetivo

3

1.2.- Ubicación del proyecto.

3

1.3.- Condiciones climatológicas

3

1.4.- Vías de acceso:

3

1.5.- Alcances del proyecto:

3

2.- CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA

4

2.1.- Redes primarias

4

2.1.1.- Conductor de red primaria

4

2.1.2.- Subestaciones de distribución

5

2.1.3.- Criterios de Selección de rutas de Redes Primarias

5

3.- CRITERIOS DE DISEÑO ELÉCTRICO

6

3.1.- conductor AAAC 16mm2

6

3.2.- Regulación de tensiones

6

3.4.- Sistema de puesta a tierra

6

3.5.- Transformadores de distribución

7

4.- EQUIPAMIENTO DE REDES PRIMARIAS

7

4.1.- Postes

7

4.2.-Crucetas

7

4.3.- Aisladores

7

4.4.- Retenidas y anclajes

7

4.5.- Puestas a tierra

8

CAPITULO II 2.1 Base de calculo

9

2.2 Calculos electricos

9

2.2.1 Demanda maxima de potencia y seleccin de transformador

9

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RED DE DISTRIBUCION PRIMARIA EN 10 KV – AA.HH. Bella Unión

CAPITULO I MEMORIA DESCRIPTIVA

1.- ASPECTOS GENERALES 1.1.- Objetivo Se tiene como objetivo la elaboración de un sistema de distribución de energía eléctrica para el Asentamiento Humano “Bella Unión”. Desarrollo de características generales, específicas y criterios técnicos asumidos en la elaboración del proyecto

1.2.- Ubicación Del Proyecto. Ubicado en el Asentamiento Humano “Bella Unión”. 

Provincia:

Camana

● Departamento:

Arequipa

● Distrito:

Samuel Pastor

1.3.- Condiciones Climatológicas ● Clima:

cálido

● Velocidad de viento

90 Km/H

● Temperatura

Min. 5 °C Max. 20°

1.4.- Vías De Acceso: La vía de acceso al Asentamiento Humano “Bella Unión” en Camana es a través de la ruta Panamericana Sur, carretera hacia Av. Mariscal Castilla en La Punta o hacia la variante de uchumayo 177 km aproximadamente 3 horas.

1.5.- Alcances Del Proyecto: ● Memoria descriptiva ● Especificaciones técnicas de los materiales ● Cálculos justificativos 3

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● Planos

2.- CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA Para el diseño de las redes primarias, se ha considerado las siguientes características:

2.1.- Redes Primarias Las obras en este Asentamiento Humano comprenden el montaje de líneas de redes primarias a partir del punto de alimentación. Se ha considerado las siguientes características para el sistema. ● Tensión Nominal

:

10 kV

● Número de conductores

:

3

● Frecuencia

: 60Hz

● Factor de Potencia

:

0.9 inductivo

La red primaria a proyectar tiene una longitud de

m, con 03 Subestaciones.

2.1.1.- Conductor De Red Primaria Las características del conductor utilizado (AAAC 16mm2) para la red de distribución primaria son los que se indican a continuación:

Resistencia Calibre 2

[𝑚𝑚 ]

16

Nº

Diámetro

Conductor

Peso

Hilo

Hilo

[mm]

Kg/K

s

[mm]

7

1.7

Eléctrica

m

5.1

43

4

20ºC

80ºC

[Ohm/Km]

[Ohm/Km]

2.09

2.54

Carga de

Capacidad

Rotura

de Corriente

452.6

100

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2.1.2.- Subestaciones De Distribución El proyecto comprende el suministro, montaje y puesta en servicio de las subestaciones de distribución que se indican a continuación:

Numero de

Tensión

Potencia del

Subestación de

Primaria

Transformador

Distribución

[kV]

[KVA]

SE - 001

10

160

SE - 002

10

160

SE - 003

10

160

Las Subestaciones de Distribución estarán constituidas de los siguientes elementos: ● Tipo

: Aérea Monoposte

● Estructura soporte

: Poste C.A.C. 13/300 Kg

● Tipo de transformador

: Trifásico, instalación aérea

● Potencia de transformador

: 75 KVA

● Relación de transformación

: 10 ± 2x2.5% / 0.38 KV

● Grupo de conexión

: Dyn5

● Tipo de enfriamiento

: ONAN

● Seccionador

: Unipolares tipo CUT-OUT, 27 KV, 100 A, BIL 150

● Puesta a tierra

: Varilla cooperweld,

La ubicación de las subestaciones aéreas se instalará conforme al Plano dentro del Asentamiento Humano “Bella Unión”

2.1.3.- Criterios De Selección De Rutas De Redes Primarias El trazo de la ruta de las líneas ha sido desarrollado considerando los siguientes criterios de diseño:

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Cumplir con las exigencias de distancias mínimas, señaladas en el

Código

Nacional de Electricidad Suministro, cuando las líneas recorren zonas urbanas. Evitar el paso de las líneas o redes sobre viviendas o terrenos de propiedad privada. Evitar el recorrido paralelo con líneas de telefonía y en los casos en que esto fuera totalmente necesario prever el distanciamiento mínimo necesario. Evitar el paso por zonas con vestigios arqueológicos.

3.- CRITERIOS DE DISEÑO ELÉCTRICO 3.1.- Conductor AAAC 16mm2 Las fórmulas de cálculo, para la obtención de los parámetros del conductor AAAC 16mm2, se indican en el volumen de Cálculos Justificativos, que forma parte de los anexos del presente expediente. El cual cumple con las especificaciones técnicas que exige el CNE

3.2.- Regulación De Tensiones Se ha tomado en cuenta con una caída máxima de tensión un 5% (0.5 kV) lo que nos da lugar a una tensión mínima de

kV para nuestra tensión de 10kV.

3.3.- Sistema De Puesta A Tierra Se ha considerado que las puestas a tierra serán utilizadas con fines de protección y estarán ubicadas en todas las estructuras de redes primarias y en las subestaciones. Todas las puestas a tierra estarán compuestas por una varilla Copperweld y conductor de tierra, también de Copperweld, de 16mm2. La resistencia de las puestas a tierra en las subestaciones de distribución deberá asegurar que no se presenten tensiones de toque o de paso peligrosas y deberán cumplir con las prescripciones señaladas en Código Nacional de Electricidad Suministro.

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En las subestaciones se instalarán dos puesta a tierra independiente, una para la conexión del neutro de baja tensión y la otra para la conexión a tierra de los elementos de media tensión. Las puestas a tierra deberán ser menores o igual a 25 Ohms y en los casos que sea necesario se puede emplear varillas en paralelo, hasta lograr la resistencia deseada.

3.5.- Transformadores De Distribución La capacidad de los transformadores de Distribución ha sido determinada tomando en cuenta la carga que debe alimentar el transformador (usuarios de servicio particular y alumbrado público) más las pérdidas de distribución en baja tensión. 4.- EQUIPAMIENTO DE REDES PRIMARIAS 4.1.- Postes En las líneas y redes del presente proyecto de distribución se ha considerado el empleo de postes de concreto armado centrifugado 13/300, fabricados según la norma NTP 339.027: “Postes de hormigón (concreto) armado para líneas aéreas”. El coeficiente de seguridad en postes es igual a 4.

4.2.-Crucetas Las crucetas serán de madera tratada, de procedencia nacional, de las siguientes dimensiones: ● 2,0m de longitud 102x102 mm (4”x4”) de sección

4.3.- Aisladores Se emplearán aisladores cerámicos tipo PIN tipo HAP-185 ANSI CLASS 55-5

4.4.- Retenidas Y Anclajes Las retenidas emplearán cable de acero galvanizado del grado High Strength (HS) de 10mm de diámetro y 48,04 kN de tiro de rotura, además de los siguientes elementos: ● Varilla de anclaje con ojal guardacabo. ● Canaleta guardacable 7

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● Perno angular ojo con guardacabo de acero galvanizado ● Aislador de tracción ANSI 54-2 ● Mordaza preformada de acero para cable de 10mm de diámetro ● Templador (tensor) de acero galvanizado ● Bloque de concreto de 0,50x0,50x0,20m

4.5.- Puestas A Tierra Las puestas a tierra emplearán varillas copperweld de 2,4m y 16 mm de diámetro, conductor de copperweld, desnudo, de 16mm2, además de los siguientes elementos: ● Conector conductor-varilla tipo AB ● Tierra negra y sales para el tratamiento del suelo ● Conectores tipo cuña ● Planchas dobladas tipo J Cada puesta a tierra contará con una caja y tapa de registro de concreto, además de los accesorios menores correspondientes.

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CAPITULO II

CALCULO JUSTIFICATIVOS

2.1 BASE DEL CÁLCULO Los cálculos de las Líneas y Redes Primarias deberán cumplir con las siguientes normas y disposiciones legales. En la elaboración de estas bases se han tomado en cuenta las prescripciones de las siguientes normas: ● Código Nacional de Electricidad Suministro 2001 ● Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844 ● Normas DGE/MEM vigentes, ● Especificaciones Técnicas para la Electrificación Rural de la DGE/MEM vigentes. ● Resoluciones Ministeriales (relativo a Sistemas Eléctricos para tensiones entre 1 y 36 kV- Media Tensión), vigentes. ● Norma DGE “Bases para el Diseño de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural” 3 de 35

2.2 CÁLCULOS ELÉCTRICOS

2.2.1 DEMANDA

MÁXIMA

DE

POTENCIA

Y

ELECCIÓN

DEL

TRANSFORMADOR El presente proyecto cuenta con un total de 389 lotes distribuidos en 23 manzanas además de 5 cargas especiales Centro educativo Club de Madres Local Social Parroquia Posta médica 9

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A. SE1 𝑆𝑃 = 𝑁° 𝐿𝑂𝑇𝐸𝑆 ∗ 𝐶𝐸 ∗ 𝑛

Donde CE : Calificación Eléctrica (1800 W/lote) n

: Factor de Simultaneidad (0.5) 𝑆𝑃 = 66 ∗ 1800 ∗ 0.5 𝑆𝑃 = 59.4 𝐾𝑊 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸1 = 𝑆𝑃 + 𝐴𝑃 + 𝑃𝑒 + 𝐶𝐸 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸1 = 59.4𝑘𝑤 + 11.88𝑘𝑤 + 5.94𝑘𝑤 + 0 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸1 = 77.22𝑘𝑤

B. SE2 𝑆𝑃 = 𝑁° 𝐿𝑂𝑇𝐸𝑆 ∗ 𝐶𝐸 ∗ 𝑛

Donde CE

: Calificación Eléctrica (1800 W/lote)

n

: Factor de Simultaneidad (0.39) 𝑆𝑃 = 236 ∗ 1800 ∗ 0.39 𝑆𝑃 = 165.672 𝐾𝑊

Cargas especiales: Centro educativo

: 1000w

Club de Madres

: 1000w

Local S

: 1000w 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸2 = 𝑆𝑃 + 𝐴𝑃 + 𝑃𝑒 + 𝐶𝐸

𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸2 = 165.672𝑘𝑤 + 33.134𝑘𝑤 + 16.5𝑘𝑤 + 3𝑘𝑤 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸2 = 218.3𝑘𝑤 10

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C. SE3

Donde CE

: Calificación Eléctrica (1800 W/lote)

n

: Factor de Simultaneidad (0.5) 𝑆𝑃 = 87 ∗ 1800 ∗ 0.5 𝑆𝑃 = 78.3 𝐾𝑊

Cargas especiales: Parroquia

: 1000w

Posta médica: 1000w 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸3 = 𝑆𝑃 + 𝐴𝑃 + 𝑃𝑒 + 𝐶𝐸 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸3 = 78.3𝑘𝑤 + 15.66𝑘𝑤 + 7.83𝑘𝑤 + 2𝑘𝑤 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑆𝐸3 = 103.79𝑘𝑤

𝑆𝑃 = 𝑁° 𝐿𝑂𝑇𝐸𝑆 ∗ 𝐶𝐸 ∗ 𝑛 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃𝑆𝐸1 + 𝑃𝑆𝐸2 + 𝑃𝑆𝐸3 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 77.22𝑘𝑤 + 218.3𝑘𝑤103.79𝑘𝑤 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 399.31𝑘𝑤

MD cálculo de máxima demanda 𝑀𝐷𝑘𝑣𝐴 = 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙/𝑐𝑜𝑠∅ 𝑀𝐷𝑘𝑣𝐴 = 399.31𝑘𝑤/0.9 𝑀𝐷𝑘𝑣𝐴 = 443.6𝑘𝑣𝐴

MD Max=443.6𝑘𝑣𝐴 se utilizara tres subestaciones de 160KvA

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ALUMBRADO PUBLICO (AP) 𝐴𝑃 = 10% 𝑆𝑃 𝐴𝑃 = 10% 201.6 𝐾𝑊 𝐴𝑃 = 20.16 𝐾𝑊

a. CARGAS ESPECIALES (CE) 𝐶𝐸 = 5% 𝑆𝑃 𝐶𝐸 = 5% 201.6 𝐾𝑊 𝐶𝐸 = 10.08 𝐾𝑊

b. MAXIMA DEMANDA TOTAL (MD) 𝑀𝐷 = 𝑆𝑃 + 𝐴𝑃 + 4𝐶𝐸 𝑀𝐷 = 201.6 + 20.16 + 8 ∗ 10.08 𝑀𝐷 = 302.4 𝐾𝑊

La potencia aparente será: 𝑀𝐷𝐾𝑉𝐴 =

𝑀𝐷 𝑐𝑜𝑠𝜑

𝑀𝐷𝐾𝑉𝐴 =

365.1 0.8

𝑀𝐷𝐾𝑉𝐴 = 378 𝐾𝑉𝐴

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Se utilizaran por tanto cuatro subestaciones de 100 KVA

CONDUCTOR

AAAC

CALIBRE

16,00

RESISTENCIA 20°C

2,09

COS Ø

0,90

TENSION DEL SISTEMA

10,00

mm² Ohm/K m

KV

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