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Instalación eléctrica de una nave industrial para la fabricación de materias primas de un complejo industrial químico.

TITULACIÓN: ETIE

AUTOR: Santiago Estévez Marcos DIRECTOR: Pedro Santibáñez Huertas.

FECHA: Septiembre / 2006

VOLUMEN I de IV Instalación eléctrica de una nave industrial para la fabricación de materias primas de un complejo industrial químico.

CONTENIDO 1.- INDICE GENERAL 2.- MEMORIA

TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial en Electricitat – ETIE AUTOR: Santiago Estévez Marcos. DIRECTOR: Pedro Santibáñez Huertas. FECHA: Septiembre / 2006

Instalación eléctrica de una nave industrial para la fabricación de materias primas de un complejo industrial químico.

INDICE GENERAL VOLUMEN I de IV ( DOCUMENTO 1 DE 8 )

TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial en Electricitat – ETIE AUTOR: Santiago Estévez Marcos. DIRECTOR: Pedro Santibáñez Huertas.

FECHA: Septiembre / 2006

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

1.Índice general

2. MEMORIA

2.0 HOJA DE IDENTIFICACIÓN .............................................................................. 2.1 OBJETO DEL PROYECTCO ............................................................................... 2.2 ALCANCE ............................................................................................................... 2.3 ANTECEDENTES .................................................................................................. 2.4 NORMAS Y REFERENCIAS ............................................................................... 2.4.1 Disposiciones legales y normas aplicadas .............................................. 2.4.2 Bibliografia y documentación ................................................................ 2.4.3 Programas de cálculo ............................................................................. 2.4.4 Plan de calidad aplicado durante la redacción del proyecto …........... 2.4.5 Otras referencias ..................................................................................... 2.5 DEFINICIONES Y ABREVIATURAS ................................................................ 2.6 REQUISITOS DE DISEÑO .................................................................................. 2.6.1 Emplazamiento ........................................................................................ 2.6.2 Descripción de la actividad ..................................................................... 2.6.3 Clasificación de la actividad ................................................................... 2.7 ANALISIS DE SOLUCIONES ADOPTADAS ................................................... 2.7.1 Regímenes de neutro ............................................................................... 2.7.1.1 Esquema TN ........................................................................................ 2.7.1.2 Esquema TT ........................................................................................ 2.7.1.3 Esquema IT ......................................................................................... 2.7.1.4 Elección del ECT ................................................................................ 2.7.2 Tipo de transformadores ........................................................................ 2.7.2.1 Transformadores en baño de aceite mineral.................................... 2.7.2.2 Transformadores secos ...................................................................... 2.7.3 Compensación de la energía reactiva .................................................... 2.7.3.1 Formas de compensación .................................................................. 2.7.3.2 Tipos de compensación ...................................................................... 2.7.3.3 Compensación elegida ....................................................................... 2.7.4 Instalación de alta disponibilidad ......................................................... 2.7.4.1 Introducción a la concepción de garantía de funcionamiento ....... 2.7.4.2 Estudio de garantía de funcionamiento ........................................... 2.7.4.3 Búsqueda e identificación de puntos débiles .................................... 2.7.4.4 Disponibilidad de los receptores críticos .......................................... 2.7.4.5 Generación de energía para receptores críticos .............................. 2.8 RESULTADOS FINALES .................................................................................... 2.8.1 Diseño del centro de transformación ..................................................... 2.8.1.2 Características generales de C.T ....................................................... 2.8.1.3 Programa de necesidades y potencia instalada en kVA .................. 2.8.1.4 Descripción de la instalación ............................................................. 2.8.2 Descripción de las instalaciones en B.T ................................................. 2.8.2.1 Distribución de las instalaciones ....................................................... 2.8.2.2 Relación de receptores y cargas ........................................................ 2.8.2.3 Instalaciones en locales de características especiales ...................... 2.8.2.4 Previsión de potencia .......................................................................... 2.8.2.5 Línea de media tensión. Acometida A y Acometida B .................... 2.8.2.6 Distribución en baja tensión ..............................................................

Sem

1

1 6 6 6 7 7 8 8 9 9 9 9 9 9 10 10 10 11 13 14 17 18 18 20 21 22 24 27 29 29 31 31 33 33 39 39 40 40 41 58 58 60 64 64 70 71

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

1.Índice general

2.8.2.7 Protecciones .......................................................................................... 2.8.2.8 Puestas a tierra ..................................................................................... 2.8.2.9 Compensación de la energía reactiva ................................................. 2.8.2.10 Receptores .......................................................................................... 2.8.2.11 Sistemas de generación de energía para receptores críticos .......... 2.9 PLANIFICACIÓN ................................................................................................ 2.10 ORDEN DE PRIORIDAD ENTRE LOS DOCUMENTOS BÁSICOS .........

87 100 104 113 125 135 137

3.ANEXOS

3.1 DOCUMENTOS DE PARTIDA .......................................................................... 4 3.2 ANEXO DE CALCULOS ..................................................................................... 5 3.2.1 Cálculos eléctricos del CT ................................................................................ 5 3.2.1.1 Determinación de la potencia necesaria del ct ………….........…… 5 3.2.1.2 Cálculo de intensidades en alta y baja tensión ………........………. 14 3.2.1.3 Cálculo de corrientes de cortocircuito .............................................. 15 3.2.1.4 Dimensionado del embarrado ............................................................ 16 3.2.1.5 Selección de protecciones en a.t y b.t tensión………........………… 22 3.2.1.6 Dimensionado de la ventilacio del ct. ................................................ 27 3.2.1.7 Dimensión pozo apagafuegos ............................................................. 27 3.2.1.8 Cálculo de las instalaciones de puesta a tierra……….........…….… 28 3.2.1.9 Cálculo de resistencia del sistema de tierras .................................... 30 3.2.1.10 Cálculo de las tensiones en el exterior de la instalación ...........… 32 3.2.1.11 Cálculo de las tensiones en el interior de la la instalación.......... 32 3.2.1.12 Cálculo de las tensiones aplicadas .................................................. 33 3.2.1.13 Investigación de tensiones transferidas al exterior ….….............. 33 3.2.1.14 Corrección y ajuste del diseño inicial ............................................. 34 3.2.2 Cálculos de la instalación electrica ............................................................. 35 3.2.2.1 Expresiones utilizadas ........................................................................ 36 3.2.2.2 Condideraciones de cálculo ............................................................... 39 3.2.2.3 Cálculos a cortocircuito y curvas de disparo ……….........………. 40 3.2.2.4 Cálculo de la acometida A y acometida B ........................................ 44 3.2.2.5 Cálculo de líneas generales de alimentación ………………............ 45 3.2.3.6 Cálculo de las derivaciones individuales .......................................... 48 3.2.3.7 Cuadro de resultados del cálculo ...................................................... 54 3.2.3.8 Sistema de puesta a tierra ................................................................. 69 3.2.3.9 Compensacion de energia ................................................................. 71 3.2.3.10 Dimensionado de generadores de emergencia …………….......... 76 3.2.3.11 Dimensionado del sai ....................................................................... 80 3.2.3.12 Cálculos de alumbrado ................................................................... 82 3.3 ANEXOS DE APLICACIÓN ............................................................................. 85 3.4 OTROS DOCUMENTOS ................................................................................... 85 3.4.1 Tablas y gráficas ........................................................................................... 85 3.4.2 Calculos luminotécnicos (Calculux) ....................................................... 108 3.4.3 Documentación catalogos ............................................................................. C 3.4.3.1 Aparamenta de protección ............................................................... C1

Sem

2

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

1.Índice general

3.4.3.2 Electra-molins. Grupos electrógenos ........................................ 3.4.3.3 Rectificador CCC. SMPS 110V/ 25A ............................…..…. 3.4.3.4 Siemens. SAI Masterguard Serie S ................................…….. 3.4.3.5 Saft. Baterías ............................................................................. 3.3.3.6 Circutor. baterías aut. para compensación de reactiva ........ 3.3.3.7 ABB. Armarios de distribucion gama Artu ............................

C2 C3 C4 C5 C6 C7

4. PLANOS

SITUACIÓN ............................................................................................................. EMPLAZAMIENTO ............................................................................................. PLANTA DEL COMPLEJO ................................................................................. PERSPECTIVA DEL C.T .................................................................................... PLANTA DEL C.T ................................................................................................ UNIFILAR SIMPLIFICADO MT/BT ................................................................ ESQUEMA UNIFILAR MT/BT ......................................................................... ILUMINACIÓN CT ............................................................................................. RED DE TIERRAS DEL C.T .............................................................................. DIMENSIONADO ZANJAS DE LINEAS SUBTERRÁNEAS 25kV ............. DISTRIBUCIÓN ALUMBRADO DE LA NAVE INDUSTRIAL ................... DISTRIBUCIÓN DE FUERZA DE LA NAVE INDUSTRIAL ...................... RED DE TIERRAS DE LA NAVE INDUSTRIAL .......................................... UNIFILAR CUADROS PRINCIPALES ............................................................ DISTRIBUCIÓN Y DIMENSIONES CCM ...................................................... ESQUEMA ELECTRICO DE CUBÍCULO PARA MOTORES .................... ESQUEMA UNIFILAR CCC ............................................................................. UNIFILAR Y DIMENSIONES MV-1 .............................................................. BATERÍA DE CONDENSADORES FR –150 kvar............................................ BATERÍA DE CONDENSADORES FR –105 kvar ........................................... ESQUEMA UNIFILAR CD-1 ............................................................................ ESQUEMA UNIFILAR CD-1 (ALIMENTACIÓN DE EMERGENCIA) ..... ESQUEMA UNIFILAR CD-2 ............................................................................ ESQUEMA UNIFILAR CD-3 ............................................................................ ESQUEMA UNIFILAR CD-4 ............................................................................ ESQUEMA UNIFILAR CD-4/2............................................................................ ESQUEMA UNIFILAR CD-5 ............................................................................. GENERADOR DE EMERGENCIA .................................................................... ESQUEMA DE CONMUTACIÓN GE ............................................................... ESQUEMA UNIFILAR SAI ............................................................................... UNIFILAR DE LAS TOMAS DE HERRAMIENTAS PORTÁTILES ..........

Sem

3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

1.Índice general

5. PLIEGO DE CONDICIONES

5.1 PLIEGO DE CONDICIONES GENERALES 5.1.1 Disposiciones generales ……………….………………………............………. 5.1.1.1 Objeto ……...............……….………………………………............... 5.1.1.2 Contratación de la empresa. ……………....………..…...........……. 5.1.1.3 Validez de las ofertas ..........……...…………………........…….…… 5.1.1.4 Contraindicaciones y omisiones en la documentación ………......... 5.1.1.5 Planos provisionales y definitivos ………………....……………….. 5.1.1.6 Adjudicación del concurso ……………………………………....…. 5.1.1.7 Plazos de ejecución …………………................……………….……. 5.1.1.8 Fianza provisional, definitiva y fondo de garantía ………………... 5.1.1.9 Modificaciones del proyecto ………………………………………... 5.1.1.10 Modificaciones de los planos …….………………………………... 5.1.1.11 Replanteo de las Obras ………….………………………………… 5.1.1.12 Gastos de carácter general por cuenta del contratista ……..…… 5.1.1.13 Gastos de carácter general por cuenta de la empresa contratante. 5.1.2 Condiciones facultativas ……….…………………………………...........…… 5.1.2.1 Disposiciones Legales ……………………………………………….. 5.1.2.2 Control de calidad de la ejecución ……………………………...….. 5.1.2.3 Documento final de obra ………………………………………...…. 5.1.3 Condiciones económicas ………............…………………………………....… 5.1.3.1 Contrato ………………………………………………………....…... 5.1.3.2 Domicilios y representaciones …………………………………....… 5.1.3.3 Obligaciones del contratista en materia social ……………………. 5.1.3.4 Revisión de precios ……………………………………………….…. 5.1.3.5 Rescisión del contrato ………………………………………….…… 5.1.3.6 Certificación y abono de las obras ……………………………....… 5.2 PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS ……………………….................. 5.2.1 Red subterránea de media tensión ……………………………............…….. 5.2.1.1 Zanjas ……………………………………………………………….. 5.2.1.2 Rotura de pavimentos …………………………………………....… 5.2.1.3 Reposición de pavimentos ………………………………………..... 5.2.1.4 Cruces (cables entubados) ………………………………………..... 5.2.1.5 Cruzamientos y Paralelismos con otras instalaciones …………... 5.2.1.6 Tendido de cables ………………………………………………….. 5.2.1.7 Empalmes ………………………………………………………...… 5.2.1.8 Terminales ………………………………………………………..... 5.2.1.9 Autoválvulas y seccionador ……………………………………….. 5.2.1.10 Herrajes y conexiones ……………………………………………. 5.2.1.11 Transporte de bobinas de cables ……………………………….... 5.2.2 Centros de transformación …………………………………………............. 5.2.2.1 Obra civil ………………………………………………………...… 5.2.2.2 Aparamenta de Media Tensión ………………………………..…. 5.2.2.3 Características constructivas …………………………………...… 5.2.2.4 Transformadores ………………………………………………..…

Sem

4

5 5 5 6 6 6 7 7 8 9 9 10 10 11 11 11 12 13 13 13 14 14 15 16 17 19 19 20 23 23 23 25 26 28 29 29 29 29 30 30 30 31 32

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

1.Índice general

5.2.2.5 Condiciones de uso, mantenimiento y seguridad ……………….…. 5.2.3 Instalaciones en baja tensión ………………………………………................. 5.2.3.1 Canalizaciones eléctricas …………………………………………..... 5.2.3.2 Conductores aislados bajo tubos protectores …………………….... 5.2.3.3 Conductores ………………………………………………………..... 5.2.3.4 Cajas de empalme ………………………………………………….... 5.2.3.5 Mecanismos y tomas de corriente ………………………………….. 5.2.3.6 Aparamenta de mando y protección ……………………………….. 5.2.3.7 Receptoras de alumbrado …………………………………………... 5.2.3.8 Receptores a motor …………………………………………….….… 5.2.3.9 Puestas a tierra ………………………………………………..…….. 5.2.3.10 Inspecciones y pruebas a fábrica ……………………………..…... 5.2.3.11 Control …………………………………………………………...… 5.2.3.12 Seguridad ………………………………………………………...… 5.2.3.13 Limpieza ………………………………………………………….... 5.2.3.14 Mantenimiento …………………………………………………..… 5.2.3.15 Criterios de medición ……………………………………………...

33 35 35 35 43 45 46 46 50 51 54 56 57 57 58 58 58

6. MEDICIONES

1- MEDIDAS DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN 1.1. Obra civil .............................................................................................................. 1.2. Aparamenta media tensión ................................................................................. 1.3. Transformadores ................................................................................................. 1.4. Generadores de emergencia …………………………………………............... 1.4. Equipos de baja tensión ...................................................................................... 1.5. Bandejas portacables .......................................................................................... 1.6. Sistema de puesta a tierra .................................................................................. 1.7. Otros .................................................................................................................... 2- MEDIDAS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE LA NAVE 2.1. Obra civil ........................................................................................................... 2.2. Equipamiento eléctrico .................................................................................... 2.3. Conductores ...................................................................................................... 2.4. Tubos de protección ......................................................................................... 2.5. Batería Automática de condensadores ........................................................... 2.6. Dispositivos de protección ............................................................................... 2.7. Luminarias ....................................................................................................... 2.8. Mecanismos eléctricos ..................................................................................... 2.9. Sistema de puesta a tierra ............................................................................... 2.10. Varios ..............................................................................................................

Sem

5

3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 19 20 21

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

1.Índice general

7. PRESUPUESTO

1- LISTADO DE PRECIOS 1.1. Listado de precios CCTT....................................................................................... 1.1.1 Obra civil............................................................................................................... 1.1.2 Aparamenta media tensión.................................................................................. 1.1.3 Transformadores................................................................................................... 1.1.4 Generadores de emergencia …………………………….................................... 1.1.5 Equipos de baja tensión........................................................................................ 1.1.6 Bandejas portacables............................................................................................ 1.1.7 Sistema de puesta a tierra..................................................................................... 1.1.8 Otros....................................................................................................................... 1.2. Listado de precios instalación eléctrica de la nave 1.2.1 Obra civil................................................................................................................ 1.2.2 Equipamiento eléctrico.......................................................................................... 1.2.3 Conductores............................................................................................................ 1.2.4 Tubos de protección............................................................................................... 1.2.5 Batería Automática de condensadores................................................................. 1.2.6 Dispositivos de protección..................................................................................... 1.2.7 Luminarias............................................................................................................. 1.2.8 Mecanismos eléctricos........................................................................................... 1.2.9 Sistema de puesta a tierra..................................................................................... 1.2.10 Varios.................................................................................................................... 2- APLICACIÓN DE PRECIOS 2.1 Aplicación de precios CCTT.................................................................................... 2.1.1 Obra civil................................................................................................................ 2.1.2 Aparamenta media tensión.................................................................................... 2.1.3 Transformadores.................................................................................................... 2.1.4 Generadores de emergencia ……………………….........................................… 2.1.4 Equipos de baja tensión......................................................................................... 2.1.5 Bandejas portacables............................................................................................. 2.1.6 Sistema de puesta a tierra...................................................................................... 2.1.7 Otros........................................................................................................................ 2.2 Aplicación de precios instalación eléctrica de la nave............................................ 2.2.1 Obra civil................................................................................................................. 2.2.2 Equipamiento eléctrico........................................................................................... 2.2.3 Conductores............................................................................................................. 2.2.4 Tubos de protección................................................................................................ 2.2.5 Batería Automática de condensadores.................................................................. 2.2.6 Dispositivos de protección...................................................................................... 2.2.7 Luminarias.............................................................................................................. 2.2.8 Mecanismos eléctricos............................................................................................ 2.2.9 Sistema de puesta a tierra...................................................................................... 2.2.10 Varios..................................................................................................................... 3- RESUMEN DEL PRESUPUESTO...........................................................................

Sem

6

3 3 4 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 19 19 20 21 21 22 23 23 24 25 25 26 26 27 28 29 30 31 32 34 35 35 36 37

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

1.Índice general

8. ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA

8.1 ESTUDIO BÁSICO DE SEGURIDAD 8.1.1 Generalidades ……………………………………………………………….… 8.1.2 Objeto ………………………………………………………………………..... 8.1.3 Identificación de riesgos laborales ………………………………………..…. 8.1.3.1 Estabilidad y solidez ……………………………………………....... 8.1.3.2 Instalaciones de suministro y reparto de energía ……………….... 8.1.3.3 Vías y salidas de emergencia …………………………………….…. 8.1.3.4 Detección y lucha contra incendios …………………………….….. 8.1.3.5 Ventilación ……………………………………………………….….. 8.1.3.6 Exposición de riesgos particulares ………………………………… 8.1.3.7 Temperatura ………………………………………………………… 8.1.3.8 Iluminación ……………………………………………………….…. 8.1.3.9 Vías de circulación y zonas peligrosas …………………………….. 8.1.3.10 Espacio de trabajo ………………………………………………… 8.1.3.11 Primeros auxilios ……………………………………………….…. 8.1.3.12 Servicios higiénicos ……………………………………………..…. 8.1.4 Identificación de riesgos especiales ………………………………………… 8.1.4.1 Trabajos móviles o fijos situados por encima o debajo del nivel del suelo …………...........…..…………………………………………….… 8.1.4.2 Caídas de objetos …………………………………………………... 8.1.4.3 Caídas de altura …………………………………………………… 8.1.4.4 Factores atmosféricos ……………………………………………... 8.1.4.5 Trabajos de soldadura …………………………………………….. 8.1.4.6 Trabajos eléctricos ………………………………………………… 8.1.4.7 Otros trabajos específicos ………………………………………….

Sem

7

2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 7

Instalación eléctrica de una nave industrial para la fabricación de materias primas de un complejo industrial químico.

MEMORIA VOLUMEN I de IV ( DOCUMENTO 2 DE 8 )

TITULACIÓN: Enginyeria Tècnica Industrial en Electricitat – ETIE AUTOR: Santiago Estévez Marcos. DIRECTOR: Pedro Santibáñez Huertas.

FECHA: Septiembre / 2006

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

2.0 HOJA DE IDENTIFICACIÓN.

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas (Cod. 2006-0001P) Emplazamiento: El área de servicio, se encuentra ubicada en el T.M del Morell (Tarragona) en la Ctra C-251 P.K. 2,8. Ubicada en la cuadrícula UTM, X-443,500 / Y-4.608,000 Y en coordenadas UTM exactas, X- 443,267 / Y-4.608,003

El Promotor: REPSOL YPF S.A. N.I.F. nº: A-28.131.571 Domicilio social: Paseo Castellana, 278-280 , 28042 Madrid

El autor del proyecto: Nombre del técnico: Santiago Estévez Marcos. DNI: 39894407-X Titulación: Ingeniero Técnico Industrial Nº de Colegiado:11.929-T En Tarragona, a 5 de Septiembre de 2006

EL PROMOTOR.

EL AUTOR DEL PROYECTO.

REPSOL YPF S.A.

Santiago Estévez Marcos

N.I.F. nº: A-28.131.571

Ingeniero Técnico Industrial Nº de Colegiado:1000301-T

Sem

1

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

INDICE MEMORIA

2.0 HOJA DE IDENTIFICACIÓN .............................................................................. 1 2.1 OBJETO DEL PROYECTCO ............................................................................... 6 2.2 ALCANCE ............................................................................................................... 6 2.3 ANTECEDENTES .................................................................................................. 6 2.4 NORMAS Y REFERENCIAS ...............................................................................

7

2.4.1 Disposiciones legales y normas aplicadas ..............................................

7

2.4.2 Bibliografia y documentación ................................................................

8

2.4.3 Programas de cálculo .............................................................................

8

2.4.4 Plan de calidad aplicado durante la redacción del proyecto …...........

9

2.4.5 Otras referencias .....................................................................................

9

2.5 DEFINICIONES Y ABREVIATURAS ................................................................

9

2.6 REQUISITOS DE DISEÑO ..................................................................................

9

2.6.1 Emplazamiento ........................................................................................

9

2.6.2 Descripción de la actividad .....................................................................

9

2.6.3 Clasificación de la actividad ...................................................................

10

2.7 ANALISIS DE SOLUCIONES ADOPTADAS ...................................................

10

2.7.1 Regímenes de neutro ...............................................................................

10

2.7.1.1 Esquema TN ........................................................................................

11

2.7.1.2 Esquema TT ........................................................................................

13

2.7.1.3 Esquema IT .........................................................................................

14

2.7.1.4 Elección del ECT ................................................................................

17

2.7.2 Tipo de transformadores .......................................................................

18

2.7.2.1 Transformadores en baño de aceite mineral....................................

18

2.7.2.2 Transformadores secos .....................................................................

20

2.7.3 Compensación de la energía reactiva ...................................................

21

2.7.3.1 Formas de compensación ..................................................................

22

2.7.3.1.1 Compensación global ............................................................

22

2.7.3.1.2 Compensación parcial ...........................................................

22

2.7.3.1.3 Compensación individual ......................................................

23

Sem

2

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

2.7.3.2 Tipos de compensación .......................................................................

24

2.7.3.2.1 Condensadores fijos ...............................................................

24

2.7.3.2.2 Condensadores de regulación automática ............................

24

2.7.3.3 Compensación elegida ........................................................................

27

2.7.4 Instalación de alta disponibilidad ...........................................................

29

2.7.4.1 Introducción a la concepción de garantía de funcionamiento ........

29

2.7.4.2 Estudio de garantía de funcionamiento ............................................

31

2.7.4.3 Búsqueda e identificación de puntos débiles .....................................

31

2.7.4.4 Disponibilidad de los receptores críticos ...........................................

33

2.7.4.5 Generación de energía para receptores críticos ...............................

33

2.7.4.5.1 Generador de emergencia ......................................................

34

2.7.4.5.2 SAI ...........................................................................................

34

2.7.4.5.3 Centro de Control de Motores .............................................

36

2.7.4.5.4 Cuadro de Corriente Continua .............................................

38

2.8 RESULTADOS FINALES ....................................................................................

39

2.8.1 Diseño del centro de transformación .....................................................

39

2.8.1.2 Características generales de C.T .......................................................

40

2.8.1.3 Programa de necesidades y potencia instalada en kVA ..................

40

2.8.1.4 Descripción de la instalación .............................................................

41

2.8.1.4.1 Obra Civil ..............................................................................

41

2.8.1.4.1.1 Local ........................................................................

41

2.8.1.4.1.2 Características del local ........................................

41

2.8.1.4.2 Instalación eléctrica ...............................................................

44

2.8.1.4.2.1 Características de la red de alimentación .............

44

2.8.1.4.2.1.1 Configuración de la red y transferencias .......

44

2.8.1.4.2.2 Característica aparamenta de alta tensión ..........

46

2.8.1.4.2.3 Características material vario de alta tensión ......

52

2.8.1.4.2.4 Características aparamenta de baja tensión .........

52

2.8.1.4.3 Medida de la energía eléctrica ..............................................

54

2.8.1.4.4 Puesta a Tierra .......................................................................

55

Sem

3

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

2.8.1.4.4.1 Tierra de protección ................................................

55

2.8.1.4.4.2 Tierra de servicio ....................................................

55

2.8.1.4.4.3 Tierra interiores .......................................................

55

2.8.1.4.5 Instalaciones secundarias .......................................................

56

2.8.1.4.5.1 Alumbrado ...............................................................

56

2.8.1.4.5.2 Batería de condensadores .......................................

56

2.8.1.4.5.3 Cuadro de Corriente Continua ...............................

56

2.8.1.4.5.4 Protección contra Incendios ...................................

56

2.8.1.4.5.5 Ventilación ...............................................................

56

2.8.1.4.5.6 Medidas de seguridad ..............................................

57

2.8.2 Descripción de las instalaciones en B.T .................................................. 58 2.8.2.1 Distribución de las instalaciones .........................................................

58

2.8.2.2 Relación de receptores y cargas ..........................................................

60

2.8.2.3 Instalaciones en locales de características especiales .......................

64

2.8.2.4 Previsión de potencia ..........................................................................

64

2.8.2.4.1 Demandas de potencia ............................................................

64

2.8.2.5 Línea de media tensión. Acometida A y Acometida B .....................

70

2.8.2.6 Distribución en baja tensión ...............................................................

71

2.8.2.6.1 Líneas Generales de Alimentación ........................................

71

2.8.2.6.2 Cuadro General de Baja Tensión ..........................................

72

2.8.2.6.3 Derivaciones Individuales ......................................................

75

2.8.2.6.4 Cuadros Generales de Distribución y Subcuadros ..............

77

2.8.2.6.5 Conductores ............................................................................

82

2.8.2.6.6 Conexiones ..............................................................................

83

2.8.2.6.7 Sistemas de instalación ..........................................................

83

2.8.2.6.7.1 Conductores aislados bajo tubos protectores .....

84

2.8.2.6.7.2 Conductores aislados bajo canales protectoras ..

86

2.8.2.6.7.3 Conductores aislados en bandejas .........................

86

2.8.2.7 Protecciones ...........................................................................................

87

2.8.2.7.1 Protecciones contra sobre intensidades ...............................

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2.Memoria

2.8.2.7.2 Protección contra sobre tensiones ........................................

88

2.8.2.7.2.1 Categoría de las sobretensiones .............................

88

2.8.2.7.2.2 Medidas para el control de las sobretensiones .....

89

2.8.2.7.2.3 Selección de los materiales en la instalación .........

89

2.8.2.7.3 Protección contra contactos directos e indirectos ...............

89

2.8.2.7.3.1 Protección contra contactos directos .....................

89

2.8.2.7.3.2 Protección contra contactos indirectos ..................

90

2.8.2.7.4 Selectividad de protecciones ......................................

91

2.8.2.8 Puestas a tierra ......................................................................................

100

2.8.2.8.1 Uniones a tierra ......................................................................

100

2.8.2.8.2 Resistencia de las tomas de tierra .........................................

103

2.8.2.9 Compensación de la energía reactiva ..................................................

104

2.8.2.9.1 Generalidades .........................................................................

104

2.8.2.9.2 Características de las baterías elegidas ................................

105

2.8.2.10 Receptores ...........................................................................................

113

2.8.2.10.1 Motores ................................................................................

117

2.8.2.10.1.1 CCM .......................................................................

118

2.8.2.10.1.2 Motor Variador .....................................................

118

2.8.2.10.2 Alumbrado ............................................................................

122

28.2.10.3 Alumbrado de emergencia ...................................................

122

2.8.2.11 Sistemas de generación de energía para receptores críticos ...........

125

2.8.2.11.1 Generador de emergencia ..................................................

125

2.8.2.11.1.1 GE1 ................................................................…....

126

2.8.2.11.1.2 GE2 ..................................................................…..

131

2.8.2.11.1.3 SAI ...................................................................…..

132

2.8.2.11.1.4 CCC .......................................................................

134

2.9 Planificación ..........................................................................................................

135

2.10 Orden de prioridad entre los documentos básicos ..........................................

137

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2.Memoria

2.1 OBJETO DEL PROYECTO. El objeto de este proyecto, consiste en la realización de la instalación eléctrica en media y baja tensión para abastecer una planta de producción de materias primas propiedad de la empresa REPSOL YPF S.A En este proyecto se estudia y justifica adecuadamente el diseño y la distribución de cada uno de los elementos y dispositivos a instalar, con el fin de exponer el grado de cumplimiento de todos los requisitos exigidos por la legislación vigente y que afectan a dicha instalación. De esta forma, se pretende obtener la Autorización Administrativa así como la de ejecución de la instalación.

2.2 ALCANCE. El ámbito de aplicación del proyecto, se centra en la totalidad de las instalaciones en media y baja tensión del complejo industrial mostrando una atención especial en proyectar una instalación que satisfaga un objetivo de continuidad del suministro de la energía eléctrica para conseguir una determinada seguridad de funcionamiento impuesta por el cliente. De forma general el proceso de diseño y cálculo está divido en dos grandes partes: • La instalación en media tensión: que comprenderá los cálculos de las líneas de media tensión que alimentarán el C.T y el propio centro de transformación. • Las instalaciones en baja tensión: que comprenderá todos los cálculos necesarios desde el C.G.B.T del C.T a los propios receptores ubicados en la nave industrial. Se especificaran en todo momento las posibles alternativas a adoptar en el diseño de las instalaciones eléctricas y se justificará la elección adoptada dando prioridad en todo momento a la continuidad del servicio en todo lo posible.

2.3 ANTECEDENTES La empresa REPSOL YPF dispone de un complejo industrial situado en el polígono del Morell , en el que viene teniendo problemas con el suministro de algunas materias primas utilizadas en la elaboración de diferentes procesos. Esto supone un gran inconveniente que produce en varias ocasiones el paro obligado de ciertos procesos con la consecuente pérdida económica. La construcción de una nave industrial dedicada exclusivamente al ensayo, elaboración y almacenamiento de materias primas esta justificada económicamente. Dicha nave se alimentará de una subestación ubicada en el complejo industrial propiedad de Repsol YPF S.A y funcionará como un proceso continuo a tres turnos de ocho horas asegurando así el suministro de materias primas en todo momento.

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2.4 NORMAS Y REFERENCIAS 2.4.1 Disposiciones legales y normas aplicadas El presente proyecto recoge las características de los materiales, los cálculos que justifican su empleo y la forma de ejecución de las instalaciones a realizar, dando con ello cumplimiento a las siguientes disposiciones:

• Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión e Instrucciones Técnicas Complementarias (Real Decreto 842/2002 de 2 de Agosto de 2002). • Real Decreto 1955/2000 de 1 de Diciembre, por el que se regulan las Actividades de Transporte, Distribución, Comercialización, Suministro y Procedimientos de Autorización de Instalaciones de Energía Eléctrica. • Decreto 363/2004, de 24 de Agosto por el cual se regúlale procedimiento administrativo para la aplicación del reglamento electrotécnico de baja tensión. • Normalización nacional (Normas UNE). • Real Decreto 3275/1982, de 12 de noviembre, sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación. BOE núm.288 de 1 de diciembre. • Orden de 6 de julio de 1984, por la que se aprueban las Instrucciones Técnicas complementarias del Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación. (BOE 183/1984 de 0108-1984, pág. 22350) • Reglamento de instalaciones de protección contra incendios, R.D. 1942/1993 de 5 de Noviembre (B.O.E. de 14 de diciembre de 1993). • RD 2177/1996, de 4 de Octubre, por el que se aprueba la Norma Básica de la Edificación NBE-CPI/96 "Condiciones de protección contra incendios en edificios". • Real Decreto 786/2001, de 6 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Seguridad contra incendios en los establecimientos industriales. • REAL DECRETO 2267/2004, de 3 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales • Normas Tecnológicas de la Edificación NTE IPF-IFA. • Reglas Técnicas del CEPREVEN (Centro de prevención de Daños y Pérdidas).

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• Decreto 115/1994, de 6 de Abril, regulador del Registro General de Gestores de Residuos en Cataluña. • Decreto 92/1999, de 6 de Abril, de modificación del Decreto 34/1996, de 9 de Enero, por el cual se aprueba el Catálogo de Residuos de Cataluña. • Decreto 93/1999, de 6 de Abril, sobre Procedimientos de Gestión de Residuos . • Ley 6/2001, de 8 de Mayo, que modifica el Real Decreto Legislativo 1302/1986,de Evaluación de Impacto Ambiental. • Llei 3/1998, de 27 de febrer (Generalitat de Catalunya), de la Intervenció integral de l’Administració ambiental (DOGC nº 2598) • Decret 136/1999, de 18 de maig (Generalitat de Catalunya), que aprova el Reglament de desplegament de la Llei 3/1998, i s'adapten els seus annexos(DOGC nº 2894). 2.4.2 Bibliografía y documentación. Reglamento Electrotéctico para Baja Tensión. Paraninfo Reglamento Electrotécnico para Alta Tensión. Proyecto de centros de transformación en edificios y fábricas. Técnicas y procesos en las instalaciones electricas de media y baja tension. Cálculos de instalaciones y sistemas eléctricos. Catalogo de motores Siemens. También se han consultado las siguientes páginas web: www.prysman.es www.schneiderelectric.es www.ormazabal.com www.electramolins.es www.circutor.es www.voltimum.es 2.4.3

Programas de cálculo.

Para la elaboración del presente proyecto se han utilizado los siguientes programas de cálculo: • Calculux 4.0 • PDC_Pirelli • Ormazabal

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- Cálculos lumínicos. - Cálculos líneas subterráneas media tensión. - Diseño y cálculo de Centros de Transformación.

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2.4.4 Plan de gestión de la calidad aplicado durante la redacción del proyecto. Para la elaboración del siguiente proyecto y en previsión de que se produzcan errores tipográficos o de diferencias de contenido en los diferentes documentos del mismo, se ha procedido a la revisión aleatoria de aquellos elementos clave; Partidas de obra, datos significativos de ubicación y localización de elementos de la instalación, etc.… que puedan llevar a equivoco o a la no comprensión del proyecto.

2.4.5 Otras referencias. No es de aplicación en este proyecto. 2.5 DEFINICIONES Y ABREVIATURAS No es de aplicación, ya que las abreviaturas y definiciones utilizadas en este proyecto están ya establecidas. 2.6 REQUISITOS DE DISEÑO. 2.6.1 Emplazamiento. La propiedad dispone de unos terrenos ubicados en el polígono industrial del Morell, cercanos a un complejo industrial de su misma propiedad. Esta extensión que linda con la Ctra. C-148 de Reus a Morell tiene una extensión total de 9404,88 m2, tal y como se muestra en el plano Nº 02 – Emplazamiento

2.6.2 Descripción de la actividad. En esta superficie, se pretende implantar el centro de transformación y el área de producción, que estará formado por las siguientes áreas: • • • • • • • • •

Zona de producción : Donde se realiza el proceso de fabricación de productos. Almacén de materias primas. Oficinas de mantenimiento. Taller eléctrico / instrumentista. Taller mecánico. Sala de control Oficinas sala de control Vestuarios y Servicios Almacén de repuestos.

.

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2.6.3

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Clasificación de la actividad.

Teniendo en cuenta el marco legal y a tenor de las actividades desarrolladas en este tipo de implantación (productos químicos…) la actividad se puede catalogar como clasificada. Dentro de este tipo de clasificación, encontramos riesgo corrosión y factores de riesgo inherentes a los ambientes húmedos junto a la energía eléctrica. Además de los factores de riesgo mencionados, y a teniéndonos a lo que dicta la Ley 3/1998, de 27 de febrero, de la intervención integral de la Administración ambiental, - “…El objeto de la presente Ley es establecer el sistema de intervención administrativa de las actividades susceptibles de afectar al medio ambiente, la seguridad y la salud de las personas, en el ámbito territorial de Cataluña…”- , se tomarán las medidas oportunas durante la fase de diseño del proyecto, con el fin de tener todos estos aspectos en cuenta.

2.7 ANALISIS DE LAS SOLUCIONES ADOPTADAS. Introducción – En el siguiente capítulo, se analizan únicamente aquellas alternativas de diseño más relevantes, que afectan directamente a la seguridad de la actividad y las personas así como a aspectos técnico-económicos de la misma. Las alternativas de diseño expuestas, están dentro del marco normativo. Las connotaciones por el hecho de elegir una u otra alternativa, estarán condicionadas por lograr un alto nivel de continuidad en el servicio de energía siempre que esté justificado económicamente. 2.7.1 Regímenes de neutro Introducción : Actualmente, tal como se definen en la CEI 60364, en la UNE 20 460 y en la NF C 15-100, en España en el REBT (MIBT-008), los esquemas de conexión a tierra (ECT), que durante mucho tiempo se han llamado «regímenes de neutro», son tres: • la puesta a neutro -TN-, • el neutro a tierra -TT-, • el neutro aislado (o impedante) -IT-. El ECT en BT determina pues la forma de conectar a tierra el secundario del transformador MT/BT y las diversas maneras de poner a tierra las masas de la instalación se identifica con las dos letras: La primera para la conexión del neutro del transformador (con 2 casos posibles): • T para «conectado» a tierra, • I para «aislado» de tierra; La segunda identifica el tipo de conexión de las masas de los receptores (con 2 casos posibles):

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• T para «masa conectada directamente» a tierra, • N para «masa conectada al neutro» en el origen de la instalación; instalación que a de estar conectada a tierra. El esquema TN, según CEI 60364, NF C 15-100 y UNE 20 460, implica varios subesquemas: • TN-C: si los conductores del neutro N y el conductor de protección CP coinciden (CPN), • TN-S: si los conductores del neutro N y el conductor de protección CP están separados, • TN-C-S: utilización de un TN-S aguas abajo de TN-C, (al revés, está prohibido). Los tres esquemas principales tienen una misma finalidad en cuanto a la protección de personas y bienes: el control de los efectos de un defecto de aislamiento. Se consideran equivalentes en cuanto a la seguridad de personas frente a contactos indirectos. Pero no es necesariamente así para la seguridad de la instalación eléctrica de BT en lo que se refiere a: la disponibilidad de la energía, el mantenimiento de la instalación. Estas magnitudes, cuantificables, son objeto de exigencias cada vez mayores en las fábricas, en los edificios del sector terciario o de servicios etc. Esta evolución de las necesidades de seguridad no es independiente de la elección de un ECT. Hay que recordar que la continuidad del servicio es un factor primordial al producirse una emergencia relacionada con los ECT 2.7.1.1 Puesta a neutro : esquema TN Ante un defecto de aislamiento, la corriente de defecto Id no está limitada más que por la impedancia de los cables del bucle del defecto (figura 1):

(Ecuación 2.1) Para una salida determinada y supuesto que Rd ≈?0, se tiene:

(Ecuación 2.2)

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En efecto, durante un cortocircuito, se admite que las impedancias aguas arriba de la salida considerada provocan una caída de tensión del orden del 20% sobre la tensión simple Uo, que es la tensión nominal entre fase y tierra; de ahí el coeficiente 0,8. Entonces Id provoca la aparición de una tensión de defecto, respecto a tierra:

(Ecuación 2.3)

Para redes de 230/400 V, esta tensión, del orden de Uo/2 (si RCP = Rfase) es peligrosa, porque es superior a la tensión límite de seguridad, incluso en un lugar seco (UL = 50 V). Por tanto, es necesario asegurar la desconexión automática e inmediata de la instalación o de parte de la misma. Siendo el defecto de aislamiento similar a un cortocircuito fase-neutro, el corte debe de realizarse con un dispositivo de protección contra cortocircuitos -DPCC- con un tiempo máximo de corte especificado en función de UL. Instalación Para estar seguro de que la protección es realmente activa hace falta, sea el que sea el punto del defecto, que la corriente Id sea superior al umbral de funcionamiento instantáneo de la protección Ia (Id > Ia). Esta condición debe de comprobarse durante el diseño de la instalación con los cálculos de la corriente de defecto, y esto para cada uno de los circuitos de la distribución.

Fig. 1: Corriente de defecto y tensión en el esquema TN.

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2.7.1.2 Puesta a neutro : esquema TT Ante un fallo de aislamiento, la corriente de defecto Id (figura 3) queda limitada, sobre todo, por las resistencias de tierra (si la conexión a tierra de las masas y la conexión a tierra del neutro no son la misma). Siempre con la hipótesis de que Rd = 0, la corriente de defecto es:

(Ecuación 2.4) Esta corriente de defecto produce una tensión de defecto en la resistencia de tierra de los receptores:

(Ecuación 2.5) Siendo normalmente bajas las resistencias de tierra y del mismo orden de magnitud (» 10 ), esta tensión, del orden de Uo/2, es peligrosa; por tanto, es obligatorio prever una desconexión automática de la parte de la instalación afectada por el defecto (figura 2).

Tabla 2.1 Límite superior de la resistencia de la toma de tierra de las masas que no hay que sobrepasar, en función de la sensibilidad de los DDR y de la tensión límite UL, [I Dn = f(Ra)].

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Fig. 2: Corriente y tensión de defecto en esquema TT.

Instalación : En la cabeza de la instalación es necesario colocar al menos un DDR, puesto que la corriente de defecto más allá de la que hay riesgo ( Id o = Ul / Ra), es muy inferior a la de ajuste de los dispositivos de protección de corriente máxima. Para mejorar la disponibilidad de la energía eléctrica, el empleo de varios DDR permite conseguir una selectividad de disparo amperimétrica y cronométrica. Todos estos DDR tendrán un margen de corriente asignada I∆n inferior a Id 0. La desconexión de la tensión, por la actuación de los DDR, debe de hacerse según la norma, en menos de 1 segundo. Hay que destacar que la protección por medio de DDR: • es independiente de la longitud de los cables, • permite varias tomas de tierra Ra separadas (disposición no deseable, porque el CP ya no es una referencia de potencial única para todo el conjunto de la instalación).

2.7.1.3 Neutro aislado o impedante : esquema IT El neutro está aislado, es decir, no está conectado a tierra. Las tomas de tierra de las masas normalmente están interconectadas (como para el ECT TN o TT). En funcionando normal (sin defecto de aislamiento), la red está puesta a tierra por la impedancia de fuga de la red. En régimen IT, para fijar adecuadamente el potencial de una red respecto a tierra, es aconsejable, sobre todo si es corta, colocar una impedancia (Zn » 1 500 Ω) entre el neutro del transformador y tierra... es el esquema IT llamado de neutro impedante. Comportamiento al primer fallo • neutro aislado:

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La corriente de defecto se establece como sigue (valor máximo en caso de defecto franco y neutro no distribuido): If = Ic1 + Ic2, siendo:

Ic1 = j . Cf . w . V1 3 ,

y

Ic2 = j Cf . w . V2 3 ,

de donde: Id = Uo . 3 Cf . w.

(Ecuación 2.6)

Para 1 km de red a 230/400 V, la tensión de defecto será: Uc = Rb . Id, o sea 0,7 V si Rb = 10ohm. Esta tensión no es peligrosa, por lo que la instalación puede mantenerse en servicio. Si el neutro está distribuido, la diferencia de potencial del neutro respecto a tierra añade una corriente Icn = Uo Cf w, e Id = Uo 4 Cf w (figura 3) • neutro impedante: La corriente del primer defecto es: d = U / Zeq

(Ecuación 2.7)

siendo 1 / Zeq = ( 1 / Zn)+ 3j Cf w . La tensión de defecto correspondiente resulta débil, no peligrosa y la instalación puede mantenerse en servicio. Continuar la explotación, sin peligro, es muy importante, pero hace falta: - estar advertido de que hay un defecto, - buscarlo rápidamente y eliminarlo, antes de que se produzca un segundo defecto. Para responder a esta demanda: - la información «existe un defecto» la da el Controlador Permanente de Aislamiento (CPA) que supervisa todos los conductores activos, incluido el neutro (es obligatorio según la norma NF C 15-100), - la búsqueda se realiza con la ayuda de un localizador de defectos.

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Fig. 3: Corriente del primer defecto de aislamiento en el esquema IT.

Fig. 4: Corriente del 2º defecto en el esquema IT (neutro distribuido) y salidas que tienen la misma sección y longitud.

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Tabla 2.2 Continuidad de servicio según tipo de ect.

2.7.1.4 Eleccion del ect Una vez expuestos los diferentes esquemas de conexión se decide optar por el esquema TT, neutro y masas conectadas directamente a tierra. Esta solución viene considerada por los siguientes factores : - Aunque el ect con menor riesgo por no disponibilidad de energía, es el neutro impedante (esquema IT), ya que tiene la ventaja de no interrumpir la distribución eléctrica al primer fallo, hay que evitar el segundo fallo, que tiene entonces los mismos e importantes riesgos del ECT TN. En nuestro caso la configuración de la instalación, (apartado 2.8.1.4.2.1.1) dispone de ciertas maniobras automáticas capaces de despejar una falta sin pérdida de suministro y por otra parte la instalación cuenta con alimentaciones seguras procedentes de grupos electrógenos para equipos críticos, por lo que una vez analizada la situación al elegir la opción del esquema TT disponemos de una instalación mas sencilla y más económica que nos sigue aportando un alto nivel de seguridad. - La presencia de interruptores diferenciales permite una excelente protección contra contactos directos, indirectos y contra incendios, si la sensibilidad es menor de 300mA. Dados los bajos valores de resistencia a tierra que tiene la instalación (apartado 3.2.3.8 de anexos), es posible tener una selectividad absoluta a la hora de elegir la sensibilidad de los diferenciales. - No es necesaria vigilancia permanente. Aunque la fábrica dispone de personal eléctrico cualificado 8h al día. Hay que tener en cuenta que para conservar todas las ventajas que aporta la configuración del centro de transformación, ante una anomalía sería necesario restablecer la instalación a condiciones normales de funcionamiento lo antes posible.

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2.7.2 Tipos de transformadores En la actualidad, los tipos constructivos de los transformadores de distribución para CT son prácticamente los dos siguientes: – Transformadores en baño de aceite mineral, – Transformadores de aislamiento sólido a base de resinas, denominados «transformadores secos». Un tercer tipo, mucho menos frecuente, es el transformador en baño de silicona líquida en lugar de aceite mineral. La construcción de transformadores en baño de líquidos denominados en España «Piraleno» o también «Askarel» está prohibida desde principios de la década 1 9801 990, aunque siguen en servicio una cierta cantidad de ellos (cada vez menor). La prohibición está motivada por los muy graves peligros de estos líquidos para el medio ambiente y para las personas. Se expondrán pues los transformadores secos y a los en baño de aceite. 2.7.2.1 Transformadores en baño de aceite mineral. Son los utilizados muy mayoritariamente por las compañías distribuidoras para los CT de las redes públicas. El tipo actual es el denominado «hermético», o de «llenado integral», es decir, sin depósito conservador. En ellos, la dilatación del aceite por incremento de la temperatura, es compensada por la deformación elástica de las aletas de refrigeración de la cuba (figura 5). Respecto al tipo anterior con depósito conservador (denominado también «depósito de expansión») presentan las siguientes ventajas: • ausencia de contacto del aceite con el aire ambiente, con lo cual se evita que el aceite se humedezca, y que se acidifique por el oxígeno del aire. En consecuencia mantenimiento más reducido del aceite • La instalación y el conexionado a sus bornes, de MT y BT, son más fáciles por la ausencia del depósito, • La altura total del transformador es más reducida. Esta supresión del depósito conservador, ha sido posible gracias a haberse conseguido diseñar transformadores con cantidades de aceite notablemente inferiores a las de los tipos anteriores que precisaban depósito conservador. Esta gran reducción en la cantidad de aceite, hace que en caso de incendio, las consecuencias y la peligrosidad del mismo sean menores por la menor cantidad de aceite combustible. Se trata de una ventaja muy importante, según se explicará más adelante.

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Fig. 5: Transformador en baño de aceite.

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Fig. 6: Transformador seco.

Ventajas frente a los transformadores secos: – menor coste unitario. En la actualidad su precio es del orden de la mitad que el de no seco de la misma potencia y tensión, – menor nivel de ruido, – menores pérdidas de vacío, – mejor control de funcionamiento, – pueden instalarse a la intemperie, – buen funcionamiento en atmósferas contaminadas, – mayor resistencia a las sobretensiones, y a las sobrecargas prolongadas. Los transformadores en baño de aceite se construyen para todas las potencias y tensiones, pero para potencias y/o tensiones superiores a los de distribución MT/BT para CT, siguen siendo con depósito conservador. Desventajas frente a los transformadores secos: – La principal desventaja, es la relativamente baja temperatura de inflamación del aceite, y por tanto el riesgo de incendio con desprendimiento elevado de humos. Según la norma UNE, el valor mínimo admisible de la temperatura de inflamación del aceite para transformadores, es de 140ºC. Por este motivo (también por razones medioambientales), debajo de cada transformador, debe disponerse un pozo o depósito colector, de capacidad suficiente para la totalidad del aceite del transformador, a fin de que, en caso de fuga de aceite, por ejemplo, por fisuras o rotura en la caja del transformador, el aceite se colecte y se recoja en dicho depósito. En la embocadura de este depósito colector acostumbra a situarse un dispositivo apagallamas para el caso de aceite inflamado, que consiste en unas rejillas metálicas cortafuegos, las cuales producen la autoextinción del aceite, al pasar por las mismas, o,

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como mínimo, impiden que la llama llegue a la caja del transformador y le afecte (efecto cortafuegos). En muchas ocasiones, estas rejillas metálicas «cortafuegos» o «apagallamas» se sustituyen por una capa de piedras por entre las cuales pasa el aceite hacia el depósito colector. Actúan pues como apagallamas o cortafuegos en forma similar a las mencionadas rejillas metálicas. Este depósito colector representa un incremento significativo en el coste de la obra civil del CT, y en ocasiones, cuando la haya, una cierta invalidación de la planta inferior a la del CT. El riesgo de incendio obliga también a que las paredes y techo de la obra civil del CT sean resistentes al fuego. – Debe efectuarse un control del aceite, pues está sujeto a un inevitable proceso de envejecimiento que se acelera con el incremento de la temperatura. Asimismo, aunque se trate de transformadores herméticos, sin contacto con el aire, puede producirse un incremento en su contenido de humedad, debido al envejecimiento del aislamiento de los arrollamientos, ya que la degeneración de la celulosa, desprende agua que va al aceite. En efecto, en los transformadores en baño de aceite, los aislantes de los arrollamientos acostumbran a ser de substancias orgánicas tales como algodón, seda, papel y análogos, que en la clasificación de los aislantes para transformadores figuran comprendidos en la «clase A». Esto obliga a una labor de mantenimiento con controles periódicos del aceite, como mínimo de su rigidez dieléctrica, pues ésta disminuye mucho con el contenido de agua (humedad), y de su acidez (índice de neutralización), ya que los ácidos orgánicos, que por oxidación aparecen en el aceite, favorecen activamente el deterioro de los aislantes sólidos de los arrollamientos. 2.7.2.2.- Transformadores secos. En ellos, sus arrollamientos están encapsulados dentro de resina del tipo termoendurecible (resina epoxy) mezclada con una llamada «carga activa» pulverulenta formada básicamente de sílice y alúmina hidratada y con aditivos endurecedor y flexibilizador (figura 6). Este tipo es más utilizado en los CT de abonado que en los CT de red pública. Ventajas frente a los transformadores en baño de aceite: – menor coste de instalación al no necesitar el depósito colector en la obra civil, antes mencionado, – mucho menor riesgo de incendio. Es su principal ventaja frente a los transformadores en baño de aceite. Los materiales empleados en su construcción (resina epoxy, polvo de cuarzo y de alúmina) son autoextinguibles, y no producen gases tóxicos o venenosos. Se descomponen a partir de 300ºC y los humos que producen son muy tenues y no corrosivos.

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En caso de fuego externo (en el entorno), cuando la resina alcanza los 350oC arde con llama muy débil y al cesar el foco de calor se autoextingue aproximadamente a los 12 segundos. Puede decirse que este menor riesgo de incendio fue la principal razón y objetivo que motivó su desarrollo. Desventajas frente a los transformadores en aceite: – mayor coste, en la actualidad del orden del doble, – mayor nivel de ruido, – menor resistencia a las sobretensiones, – mayores pérdidas en vacío, – no son adecuados para instalación en intemperie, ni para ambientes contaminados. En la actualidad, disponibles sólo hasta 36 kV y hasta 15 MVA. Atención: Estando el transformador seco en tensión, no deben tocarse sus superficies exteriores de resina que encapsulan los arrollamientos de Media Tensión. En este aspecto, presentan menos seguridad frente a contactos indirectos que los transformadores en aceite dentro de caja metálica conectada a tierra. 2.7.3 Compensacion de la energía reactiva. Introducción - Las compañías eléctricas penalizan el consumo de energía reactiva con el objeto de incentivar su corrección. Dicho coeficiente de recargo se aplica sobre el importe a pagar por la suma de los conceptos siguientes: – término de potencia (potencia contratada), – término de energía (energía consumida). La fórmula que determina el coeficiente de recargo es la siguiente: Kr = (17 / cos2 ϕ ) -21, obteniéndose los coeficientes indicados en la tabla siguiente :

Fig. 2.3. Tabla de valores de Kr.

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Un buen factor de potencia permite optimizar técnico y económicamente una instalación, Evitando el sobredimensionado de algunos equipos y mejorando su utilización.

2.7.3.1Formas de compensación La localización de las condensadores BT en una red eléctrica constituye lo que se denomina el modo de compensación. La compensación de una instalación puede realizarse de distintas maneras. Esta compensación puede ser global, parcial (por sectores), o local (individual). En principio, la compensación ideal es la que permite producir energía reactiva en el lugar mismo donde se consume y en una cantidad que se ajusta a la demanda. Unos criterios técnico-económicos determinan su elección. 2.7.3.1.1 Compensación global La batería está conectada en cabecera de la instalación y asegura la compensación del conjunto de la instalación. Está permanentemente en servicio durante la marcha normal de la fábrica (figura 12). Ventajas • Elimina las penalizaciones por consumo excesivo de energía reactiva, • Disminuye la potencia aparente (o de aplicación) ajustándola a la necesidad real de kW de la instalación, • Descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW). Observaciones • la corriente reactiva está presente en la instalación desde el nivel 1 hasta los receptores, • las pérdidas por efecto Joule (kWh) en los cables situados aguas abajo y su dimensionado no son, por tanto, disminuidos. 2.7.3.1.2 Compensación parcial La batería está conectada al cuadro de distribución y suministra energía reactiva a cada taller o a un grupo de receptores. Se descarga así gran parte de la instalación, en particular los cables de alimentación de cada taller (figura 13). Ventajas • elimina las penalizaciones por consumo excesivo de energía reactiva, • descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW),

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• optimiza parte de la red ya que la corriente reactiva no circula entre los niveles 1 y 2. Observaciones • la corriente reactiva está presente en la instalación desde el nivel 2 hasta los receptores, • las pérdidas por efecto Joule (kW/h) en los cables quedan reducidas de este modo, • existe un riesgo de sobrecompensación como consecuencia de variaciones de carga importantes (este riesgo se elimina con la compensación automática). 2.7.3.1.3 Compensación individual La batería está conectada directamente a los bornes de cada receptor de tipo inductivo. Esta compensación individual debe contemplarse cuando la potencia del motor es importante con relación a la potencia total (figura 14). La potencia en kvar de la batería representa aproximadamente el 25% de la potencia en kW del motor. Cuando es aplicable, esta compensación produce energía reactiva en el lugar mismo donde es consumida y en una cantidad que se ajusta a las necesidades. Puede preverse un complemento en cabecera de la instalación (transformador). Ventajas • elimina las penalizaciones por consumo excesivo de energía reactiva, • descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW), • reduce el dimensionado de los cables y las pérdidas por efecto Joule (kWh). Observaciones • la corriente reactiva ya no está presente en los cables de la instalación. • Se puede contemplar una compensación individual cuando la potencia de algunos receptores es importante con relación a la potencia total.

Fig.12 Compensación global

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Fig.13 Compensación parcial

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Fig.14 Compensación Individual

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2.7.3.2 Tipos de compensación En baja tensión la compensación se realiza con dos tipos de equipos: – los condensadores de valores fijos o condensadores fijos, – los equipos de regulación automática o baterías automáticas que permiten ajustar permanentemente la compensación a las necesidades de la instalación. Observación: Cuando la potencia a instalar es superior a 800 kvar con una carga estable y continua, puede resultar más económico elegir instalar baterías de condensadores de alta tensión en la red.

2.7.3.2.1 Condensadores fijos Estos condensadores tienen una potencia unitaria constante y su conexión puede ser: – manual: mando por disyuntor o interruptor, – semi-automática: mando por contactor, – directa: conectada a las bornes de un receptor. Se utilizan: – en los bornes de los receptores de tipo inductivo (motores y transformadores), – en un embarrado donde estén muchos pequeños motores cuya compensación individual sería demasiado costosa, – cuando la fluctuación de carga es poco importante.

2.7.3.2.2 Condensadores de regulación automática Este tipo de equipo permite la adaptación automática de la potencia reactiva suministrada por las baterías de condensadores en función de un cos ϕ deseado e impuesto permanentemente. Se utiliza en los casos donde la potencia reactiva consumida o la potencia activa varían en proporciones importantes, es decir esencialmente: – en los embarrados de los cuadros generales BT, – para las salidas importantes. Principio e interés de la compensación automática : Instaladas en cabecera del cuadro de distribución BT o de un sector importante, las baterías de condensadores están formadas por distintos escalones de potencia reactiva. El valor del cos ϕ es detectado por un relé varimétrico que manda automáticamente la conexión y desconexión de los escalones, a través de contactores, en función de la carga y del cos ϕ. deseado.

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El transformador de intensidad debe instalarse aguas arriba de los receptores y de las baterías de condensadores. La compensación automática permite la inmediata adaptación de la compensación a las variaciones de la carga y, de este modo, evita devolver energía reactiva a la red y sobretensiones peligrosas para los circuitos de iluminación durante los funcionamientos a baja carga de la instalación. Dentro de la compensación automática tenemos 2 variantes : Baterías con contactores electromecánicos Cuando las variaciones de la potencia reactiva son relativamente lentas del orden de segundos. Baterías maniobradas por tiristores Se recomiendan cuando hace falta un seguimiento instantáneo de potencia reactiva como consecuencia de la rápida variación de cargas. Casos típicos son aparatos de elevación, grúas, equipos y líneas de soldadura. Las ventajas que nos aporta este sistema de compensación son: Eliminación del transitorio de arranque producido por la conexión del condensador. La conexión se produce en el preciso momento que la tensión de red coincide con la del condensador, se encuentre éste total o parcialmente cargado. La carencia de transitorios a la conexión nos permite la eliminación de huecos, flicker y cualquier otra perturbación generada en el transitorio de la conexión Cadencia ilimitada de maniobras Respuesta inmediata a la demanda de compensación. El tiempo de respuesta en la compensación de reactiva puede llegar a tan solo un ciclo de la frecuencia de la red, consiguiendo de esta manera una compensación casi instantánea Menor desgaste de los condensadores y de los interruptores de maniobra, debido a la eliminación de transitorios y de la total ausencia de partes mecánicas móviles. De esta manera incrementamos notablemente la vida útil del equipo respecto a los equipos convencionales con contactores electromecánicos Como ultimo paso, una vez determinada la forma y la potencia de la batería a instalar, queda la definición del tipo de equipo. Básicamente existen dos posibilidades:

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Batería estándar Baterías equipadas con condensadores con tensión y potencia adecuados a la tensión de la red

Batería con filtros Baterías equipadas con condensadores dimensionados en tensión y potencia con reactancias sintonizadas en serie en cada escalón. La frecuencia de sintonía es de 189 Hz presentando dos objetivos en caso de existencia de armónicos en la red: - Protección de los condensadores - Evitar el fenómeno de amplificación de los armónicos existentes Para escoger el tipo de batería, hay que tener en cuenta tres criterios: - La existencia de armónicos en la instalación - La posibilidad de que exista una resonancia entre el transformador y la batería - El análisis de las medidas de la instalación La existencia de armónicos depende del tipo y cantidad de aparatos existentes que puedan generar armónicos. Como ejemplo, se detallan el rango de armónicos generado por los receptores más habituales: Variadores de velocidad de 6 pulsos: 5º y 7º armónico SAI: 5º y 7º armónico Equipo de soldadura por puntos: 3º armónico Lámparas de descarga: 3º armónico Si se realiza una medición mediante un equipo portátil AR.5-L, se puede ver el espectro completo existente en la instalación y, sobretodo, en el cuadro general donde será conectada la batería de condensadores. Una vez constatado este punto, hay que calcular la posibilidad de que la batería entre en resonancia. Para ello, se utiliza la siguiente expresión:

(Ecuación 2.8)

donde n es rango del armónico resonante, Scc es la potencia de cortocircuito de la instalación y Q la potencia de la batería de condensadores.

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Como criterios prácticos, una vez realizada la medida, se adjunta la siguiente tabla :

Tabla. 2.4. Tabla tipo de filtrado para armónicos

2.7.3.2 Compensación elegida Algunos fabricantes importantes a la hora de elegir el tipo de compensación optan por la siguiente regla : Si la potencia de las condensadores (kvar) es inferior al 15% de la potencia del transformador, elegir condensadores fijos. Si la potencia de los condensadores (kvar) es superior al 15% de la potencia del transformador, elegir una batería de condensadores de regulación automática. A continuación se muestra una tabla para la elección del equipo mas adecuado en función de la instalación.

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. Tabla. 2.5. Tabla para elección de batería de condensadores

Aunque la compensación individual es la que mas ventajas ofrece según lo expuesto, el coste económico que supondría es importante por el número de receptores existentes y en ningún momento estaría justificado, por lo que considerando la configuración de la instalación y los receptores que la componen, principalmente motores asíncronos que suponen una fluctuación importante de reactiva que varia en función del proceso, y partiendo de la tabla anterior facilitada por el fabricante Circutor se exponen los siguientes criterios de elección:

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1.- Múltiples cargas con funcionamiento variable : ( Automática ) 2.- Variaciones de carga normales > 0,1s : ( Batería estándar maniobrada por contactores ) 3.- Existencia de armónicos ( Batería con filtro ) 4.- Por lo que se opta por los siguientes equipos de compensación automática de baterías con filtro para armónicos y maniobra por contactores : Barras A : FR 150-400 de 105 kvar – 15+(3x30) Barras B : FR 105-400 de 150 kvar – (5x30) En el apartado 2.8.2.9.2 de la memoria se detallan los equipos y sus componentes. Observaciones : Según la ITC-BT 47 apartado 2.7, se podrá realizar la compensación de la energía reactiva pero en ningún momento la energía absorbida por la red podrá ser capacitiva. Para compensar la totalidad de una instalación, o partes de la misma que no funcionen simultáneamente, se deberá realizar una compensación automática, de forma que se asegure un factor de potencia compensado con variaciones no superiores al ±10% del valor medio medido en un tiempo determinado. 2.7.4 Instalación de alta disponibilidad. 2.7.4.1 Introducción a la concepción de la garantía de funcionamiento La avería en un equipo, el corte del servicio de energía, el paro en un proceso automático o el accidente son cada vez menos tolerados o aceptados, tanto por los industriales como por la población usuaria. La garantía de funcionamiento que se expresa en términos de fiabilidad, de mantenibilidad, de disponibilidad y de seguridad es también una ciencia que ningún diseñador de producto o de instalación puede ignorar. GARANTIA DE FUNCIONAMIENTO es un concepto que se basa en 4 magnitudes cuantificables que están interrelacionadas entre sí. Estas cuatro magnitudes hay que tenerlas en cuenta en todos los estudios de garantía de funcionamiento.

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Figura 15

En algunos casos se designa la garantía de funcionamiento, con las iniciales de las cuatro magnitudes FMDS: • Fiabilidad: probabilidad que el sistema no se averíe durante [0,t], - Es la capacidad de un sistema de funcionar correctamente el mayor tiempo posible. El MTTF (Mean Time To Failure) tiempo medio de buen funcionamiento antes del primer fallo es un modo de cuantificar la fiabilidad. • Mantenibilidad: probabilidad que el sistema sea reparado durante [0,t], - Es la aptitud de un sistema para ser reparado rápidamente. El MTTR (Mean Time To Repair) duración media de reparación es un medio de cuantificar la mantenibilidad. • Disponibilidad: probabilidad que el sistema funcione en el instante t, - Es el porcentaje de tiempo durante el que el sistema funciona correctamente. El MTBF (Mean Time Between Failure) tiempo medio entre dos fallos de un sistema reparable es un medio de cuantificar la disponibilidad. •

Seguridad: probabilidad de evitar un suceso catastrófico . La seguridad es la capacidad de un sistema para no poner en peligro a las personas. -

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2.7.4.2 Fases cronológicas de la realización de un estudio sobre garantía de funcionamiento

Tabla. 2.6. Tabla estudio sobre garantía de funcionamiento

2.7.4.3 Búsqueda e identificación de los puntos débiles El análisis de la configuración mínima de base se realiza teniendo en cuenta: • la información aportada por la experiencia de gestión de diversas fuentes, • la tasa de fallo, definida por los fabricantes u organismos de normalización, como IEEE,MIJO, CNET, que permite determinar los puntos débiles de este tipo de instalación. Para los principales componentes de la instalación, las probabilidades de avería, expresada en minutos de fallo al año, son, a título de ejemplo y para un país industrializado: - red MT: 450 minutos/año, - cuadro BT: 90 minutos/año, - grupo electrógeno: 360 minutos/año, - SAI: 150 minutos/año. Para cada una, el «peso de la no-disponibilidad» de los componentes, en los que puede intervenir el consumidor, son los siguientes:

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• Cuadro general BT conmutador de fuentes: aparamenta de distribución: auxiliares y control-mando:

65 % 25 % 10 % 100 %

• Grupo electrógeno sistema de arranque: circuito de refrigeración: circuito combustible (bomba gasoil): conexión de la carga del GE: entorno del grupo (p.e.: temperatura) auxiliares + control-mando:

65 % 8% 7% 6% 6% 8%

100 % • SAI rectificador e inversor: baterías: auxiliares:

35 % 55 % 10 % 100 %

Es fácil comprobar que los tres «componentes sensibles» son: en el cuadro BT: el conmutador de fuentes, en el grupo: el sistema de arranque, En el SAI: la batería.

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2.7.4.4 Valores de disponibilidad de los receptores críticos al año. Tasas de no-disponibilidad : 6·10-4 o sea, 5h año

2.7.4.5 Generación de energía para receptores críticos. Con el fin de asegurar el suministro a los receptores críticos y considerando receptores críticos como aquellos a los que en caso de fallo de energía : 1.-Pueden comprometer la seguridad de la instalación y de las personas usuarias de la misma, • Sistemas de protección contra incendios. ( Alumbrado de emergencia, Alumbrado de señalización, Central de incendios etc…). • Sistema de seguridad. (Sistemas de detección de intrusos. • Electrónica y comunicaciones. (Megafonía emergencia, etc ..). 2.- Puedan producir una parada no programada del proceso continuo, • Electrónica y comunicaciones. (Sistema de control distribuido, Plc´s,informatica) • Motores críticos

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En este caso la propiedad se decanta por la implantación de dos grupos electrógenos y un equipo de alimentación ininterrumpida. Esta decisión viene tomada por la experiencia de las otras instalaciones similares que posee la propiedad y con el fin de mantener una uniformidad en las instalaciones que simplifique tanto el mantenimiento como los tiempos muertos por problemas en averías desconocidas.

2.7.4.5.1 Generador de emergencia.(GE) Introducción – Como complemento a la energía a contratar en la actividad implantar, se plantea la instalación de un grupo electrógeno con sistema de arranque automático en caso de fallo del suministro eléctrico convencional. Teniendo en cuenta el Art.10 de Reglamento electrotécnico de baja tensión, sobre el suministro de energía, se clasifica como complementario, al que complementa al suministro normal o convencional. A su vez los suministros complementarios se clasifican como: • Suministro de socorro: Potencia receptora mínima equivalente al 15 % del total contratado para el suministro normal. • Suministro de reserva: Potencia receptora mínima equivalente al 25 % del total contratado para el suministro normal. • Suministro duplicado: Potencia receptora mínima equivalente al 50 % del total contratado para el suministro normal. El tipo de cargas críticas supone aprox. un 25% de la potencia total a contratar, con lo que tendríamos un suministro de reserva.

2.7.4.5.2 Sistema de Alimentación Ininterrumpida (SAI). Un SAI (sistema de alimentación ininterrumpida), como su nombre indica, tiene la finalidad de mantener la alimentación de un receptor, por ejemplo, un ordenador. Para eso, cuando la tensión aguas arriba de un SAI estático desaparece, la instalación aguas abajo siempre estará alimentada con la energía suministrada por una batería de acumuladores eléctricos. De hecho un SAI estático tiene particularidades esenciales en cuanto a la protección de personas: • tiene circuitos de corriente alterna y circuitos de corriente continua con una batería. • Es : - un receptor, respecto a la instalación aguas arriba, - una fuente de energía, respecto a la instalación aguas abajo;

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• cuando falla la tensión de corriente alterna de alimentación, su rectificador queda bloqueado y no puede atravesarlo ninguna corriente; • su ondulador solo puede dar pequeñas corrientes de cortocircuito (alrededor de 2 In). Componentes del SAI SAI: Sistema Alimentación Ininterrumpida, incluye por lo menos una de las unidades funcionales siguientes: ondulador, rectificador y batería, u otro medio de acumulación de energía, que puede estar asociado a otras unidades de SAI para formar un SAI paralelo o redundante By-pass: camino de derivación (shuntado) del convertidor indirecto de la corriente alterna (rectificador y ondulador). Contactor estático: parte del interruptor de transferencia. Es un contactor a base de semiconductores (tiristores) encargado de la conexión instantánea entre la instalación aguas abajo (utilización) y la instalación aguas arriba (entrada alterna); normalmente se encuentra acompañado, en los SAIS de altas potencias, de un contactor electromagnético (figura 7). CPA: Controlador Permanente de Aislamiento para circuitos de cc. CPN: Conductor común de Protección y Neutro. DCC: Detector de Componente Continua. Interruptor de transferencia: Interruptor de SAI que consta de uno o varios interruptores, que se emplean para transferir la potencia de una fuente a otra. Ondulador: forma parte de un SAI. Se trata de un sistema electrónico de potencia que convierte una tensión continua en una alterna. Un SAI puede incorporar varios onduladores.

Figura 17.Esquema componentes de un SAI

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Figura 18.Esquema by-pass de un SAI

• El tiempo de intervención, viene definido en cuatro clases: – sin interrupción (llamado también de tiempo cero) para la alimentación de instalaciones de seguridad tipo A, – de corta interrupción (con tiempo de intervención no superior a 1 s) para las instalaciones de seguridad tipo B, – de larga interrupción (se requieren hasta 15 s para tomar el relevo de la alimentación) para las instalaciones de seguridad tipo C, – de retardo no especificado (se requiere un tiempo superior a 15 s o una activación manual). • El tipo de aplicación, definido por cuatro clases que establecen las tolerancias de fluctuación de tensión y de frecuencia en función de las exigencias de las cargas alimentadas: – G1 (U : ± 5%, f : ± 2,5%)1 para las cargas resistivas simple (alumbrado, calefacción). – G2 (U : ± 2,5%, f : ± 1,5%) para aplicaciones similares a las alimentadas por la red pública (alumbrado, motores, aparatos electrodomésticos ...), – G3 (U : ± 1%, f : ± 0,5%) para aplicaciones sensibles (regulación, telecomunicaciones, ...). – G4 (a especificar) para usos con características de forma de onda especificadas (informáticos, ...). 2.7.4.5.3

Centro de Control de Motores. CCM

Actualmente existe una gran tendencia a centralizar el equipo de control de motores. Las ventajas de agrupar todos los controles de motores en un punto central son tan evidentes que incluso se realiza cuando se emplean unidades de control para cada motor individual. Los centros de control de motores tienen un cierto número de ventajas sobre los controles individuales montados por cada motor. Los mas importantes son : • Menores costes de instalación : unidades montadas totalmente y cableadas en fábrica • Flexibilidad: a causa del tipo modular de la instalación, los arrancadores de diversos tamaños pueden fácilmente intercambiarse en obra.

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• Facilidad de mantenimiento : los arrancadores pueden quitarse para su mantenimiento. • Aumento de la seguridad : todas la unidades tienen un frente inerte con puertas que actúan de interruptor. • Compacidad. • Menores costes de ingeniería y compras. • Mejor protección contra la suciedad, humedad y daños mecánicos. • Uniformidad y mejora aspecto A continuación se muestran unos ejemplos de CCM´S y cubículos de motores.

Figura 19. Detalle de un CCM de baja tensión cortesía de CONSONI

Figura 20. Detalle de 1 cubículo y interior del CCM donde va alojado

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2.7.4.5.3

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Cuadro de corriente continua.(CCC)

El cuadro de corriente continua se encarga de proporcionar una tensión segura de 110Vdc para asegurar el suministro de los siguientes receptores: Bobinas de apertura, cierre y carga de muelles en los interruptores de transferencias MT/BT Dispositivos de señalización, medida y reles de protección en cuadros MT y CGBT El CCC se alimenta de corriente alterna procedente del CSE como se pude ver en el Plano nº14-Esquema unifilar CCC y dispone de dos rectificadores 230Vac/110Vdc y un juego de baterías Niquel-Cadmio Hp-125 capaz de garantizar el suministro durante 5h con un consumo de 25A/h Las características del CCC se detallan en el apartado 2.8.2.11.3 de esta memoria, y más ampliamente en el apartado de catálogos.

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2.8 RESULTADOS FINALES 2.8.1 Diseño del centro de transformación Conviene elegir la potencia del o los transformadores de forma que éstos funcionen normalmente a un régimen de carga del orden del 65% al 75% de su potencia nominal Sn, es decir, siendo Sc la potencia de la carga a alimentar, que sea Sn = Sc/0,65 a Sn = Sc/0,75. De esta manera su régimen de temperatura es más bajo, especialmente favorable para la vida del transformador, y por otra representa un margen de reserva ante eventuales aumentos de carga más o menos duraderos. En nuestro tipo de explotación las exigencias de continuidad de servicio de la instalación a alimentar, hacen conveniente repartir la carga total entre dos transformadores que no trabajen acoplados en paralelo, sino que cada uno alimente independientemente una parte de la instalación. Ventajas: Corriente de cortocircuito en las salidas en BT, más reducidas y por tanto, menores efectos térmicos y dinámicos del cortocircuito, pues disminuyen cuadráticamente con la corriente. A partir de cierta potencia este aspecto puede ser por sí mismo, determinante para repartir la potencia entre dos o más transformadores. Mayor seguridad de servicio. En efecto, si hay un solo transformador, en caso de indisponibilidad del mismo (por ejemplo avería) el CT queda totalmente fuera de servicio. Si por ejemplo la carga está repartida entre dos, en caso de indisponibilidad de uno de ellos, el CT, aunque en régimen reducido, mantiene el servicio con el otro transformador. Hay que tener en cuenta que cuando existen equipos que se consideran críticos, se acostumbran a instalar doblados y cada uno alimentado por una semibarra con trafos diferentes ( por lo que cuando trabajamos con los trafos acoplados en paralelo un fallo aguas abajo del trafo –lado B.T-, nos dejaría los dos trafos fuera de servicio, produciéndose un cero total de tensión en toda la instalación) Las potencias normalizadas de los transformadores de distribución suelen ser : 10, 25, 50, 100, 160, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 y 2500 kVA El estudio de todos estos criterios expuestos, y los cálculos de previsión de potencia realizados en el apartado 3.2.1.1 de los anexos nos llevan a la siguiente solución : Potencia necesaria con coeficiente de crecimiento (1,3)

817,17 kVA

Solución : Dos transformadores en paralelo de 630kVA. Por lo tanto el coeficiente de crecimiento o ampliación real será de:

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Ka =

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1260 = 1,54 817,17

Coeficiente mas que justificado para este tipo de instalaciones, en las que el tener dos trafos en paralelo para minimizar el riesgo de no continuidad del servicio, en ocasiones hace oportuno que sea necesario trabajar con un mismo trafo para las dos semibarras. ( Tareas de mantenimiento, reparación, avería, disparo de protecciones, etc.) En el apartado 2.8.1.4.2.1 de la memoria se explica la configuración de dicha elección y se exponen las ventajas de posibilidad de funcionar con los dos transformadores en paralelo, que aunque no sea la condición normal de funcionamiento hay que tenerla en cuenta a la hora de cálculos de diseño y elección de protecciones.

2.8.1.2 Características generales del C.T. El centro de transformación objeto del presente proyecto será de tipo interior, empleando para su aparellaje celdas prefabricadas bajo envolvente metálica según norma UNE-EN 60298. La acometida al mismo será subterránea, alimentando al centro mediante una red de Media Tensión, y el suministro de energía se efectuará a una tensión de servicio de 25 kV y una frecuencia de 50 Hz, siendo la empresa Repsol YPF la suministradora desde una subestación situada a 1 Km de distancia de dicho centro de tranformación. •

CARACTERÍSTICAS CELDAS SM6 36KV

Las celdas a emplear serán de la serie SM6 de Merlin Gerin, celdas modulares de aislamiento en aire equipadas de aparellaje fijo que utiliza el hexafluoruro de azufre como elemento de corte y extinción de arco. Responderán en su concepción y fabricación a la definición de aparamenta bajo envolvente metálica compartimentada de acuerdo con la norma UNE-EN 60298. Los compartimentos diferenciados serán los siguientes: a) Compartimento de aparellaje. b) Compartimento del juego de barras. c) Compartimento de conexión de cables. d) Compartimento de mando. e) Compartimento de control. 2.8.1.3 Programa de necesidades y potencia instalada en kVA. Se precisa el suministro de energía a una tensión de 25kV, con una potencia máxima simultánea de 765,8 kW.

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Para atender a las necesidades arriba indicadas, la potencia total instalada en este Centro de Transformación es de 1.260 kVA.

2.8.1.4 Descripción de la instalación. 2.8.1.4.1 Obra Civil. 2.8.1.4.1.1 Local. El Centro estará ubicado en una caseta independiente destinada únicamente a esta finalidad. La caseta será de construcción prefabricada de hormigón tipo EHM36C-5T2L con una puerta peatonal de Merlin Gerin, de dimensiones 9.600 x 3.000 y altura útil 2.850 mm., cuyas características se describen en esta memoria. El acceso al C.T. estará restringido al personal de mantenimiento eléctrico de la empresa especialmente autorizado. Se dispondrá de una puerta peatonal cuyo sistema de cierre permitirá el acceso a ambos tipos de personal. 2.8.1.4.1.2 Características del local. Se tratará de una construcción prefabricada de hormigón modelo EHM36 de Merlin Gerin. Las características más destacadas del prefabricado de la serie EHM36 serán: - FACILIDAD DE INSTALACIÓN. La sencilla unión entre los diferentes elementos prefabricados permitirán un montaje cómodo y rápido. Para su ubicación se realizará una excavación, en el fondo de la cual se dispondrá un lecho de arena lavada y nivelada. - MATERIAL. El material empleado en la fabricación de los prefabricados EHM36 será hormigón armado. Con la justa dosificación y el vibrado adecuado se conseguirán unas características óptimas de resistencia característica (superior a 250 Kg/cm² a los 28 días de su fabricación) y una perfecta impermeabilización. - EQUIPOTENCIALIDAD. La propia armadura de mallazo electrosoldado, gracias a un sistema de unión apropiado de los diferentes elementos, garantizará la perfecta equipotencialidad de todo el prefabricado. Como se indica en la RU 1303A, las puertas y rejillas de ventilación no estarán conectadas al sistema de equipotencial. Entre la armadura equipotencial,

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embebida en el hormigón, y las puertas y rejillas existirá una resistencia eléctrica superior a 10.000 ohmios (RU 1303A). Ningún elemento metálico unido al sistema equipotencial será accesible desde el exterior. - IMPERMEABILIDAD. Los techos estarán diseñados de tal forma que se impidan las filtraciones y la acumulación de agua sobre éstos, desaguando directamente al exterior desde su perímetro. En las uniones entre paredes y entre techos se colocarán dobles juntas de neopreno para evitar la filtración de humedad. Además, los techos se sellarán posteriormente con masilla especial para hormigón garantizando así una total estanqueidad. - GRADOS DE PROTECCIÓN. Serán conformes a la UNE 20324/89 de tal forma que la parte exterior del edificio prefabricado será de IP239, excepto las rejillas de ventilación donde el grado de protección será de IP339. Los componentes principales que formarán el edificio prefabricado son los que se indican a continuación: •

BASES.

La solera estará formada por una o varias bases atornilladas entre sí. En las bases de la envolvente se dispondrá de los orificios para la entrada de cables de alta y baja tensión. Estos orificios serán partes debilitadas del hormigón que se deberán romper (desde el interior del prefabricado) para realizar la acometida de cables. •

PAREDES.

Serán elementos prefabricados de hormigón armado capaces de soportar los esfuerzos verticales de su propio peso, más el de los techos, y sobrecargas de éstos, simultáneamente con una presión horizontal de 100Kg/m². Las paredes se unen entre sí mediante la tortillería que garantizará la equipotencialidad entres las diferentes placas. •

TECHOS.

Los techos estarán formados por piezas de hormigón armado y serán diseñados para soportar sobrecargas de 100Kg/m². La cubierta irá provista de una inclinación del 2% aproximadamente para facilitar el vertido de agua. Los techos se atornillarán entre sí y se apoyarán sobre las paredes sellándose las uniones mediante masilla de caucho garantizándose así su estanqueidad.

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•

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SUELOS.

Estarán constituidos por elementos planos prefabricados de hormigón armado. En la parte frontal se dispondrán unas placas de peso reducido que permitirán el acceso de personas a la parte inferior del prefabricado a fin de facilitar las operaciones de conexión de los cables. A continuación de los suelos, se establecerá el foso en el que se instalarán las celdas. La parte del foso que no quede cubierta por las celdas o cuadros eléctricos se taparán con unas placas prefabricadas para tal efecto. •

CUBA DE RECOGIDA DE ACEITE.

La cuba de recogida de aceite será de hormigón y totalmente estanca. Con una capacidad de 1.000 litros, estará diseñada para recoger en su interior todo el aceite del transformador sin que se derrame por la base. En la parte posterior irá dispuesta una bandeja cortafuegos de acero galvanizado perforada y cubierta por grava. Unos raíles metálicos situados sobre la cuba permitirán una fácil ubicación del transformador en el interior del prefabricado, que se realizará a nivel del suelo por deslizamiento. •

MALLAS DE PROTECCIÓN DE TRANSFORMADOR.

Unas rejas metálicas impedirán el acceso directo a la zona del transformador desde el interior del prefabricado. Opcionalmente esta malla podrá ser sustituida por un tabique separador metálico. •

MALLA DE SEPARACIÓN INTERIOR.

Cuando haya áreas del centro de transformación con acceso restringido, se podrá instalar una malla de separación metálica con puerta y cierre por llave. •

REJILLAS DE VENTILACIÓN.

Las rejillas de ventilación de los edificios prefabricados EHM-36 estarán construidas en chapa de acero galvanizado sobre la que se aplicará una película de pintura epoxy poliéster. El grado de protección para el que estarán diseñadas las rejillas será IP-339. Estas rejillas estarán diseñadas y dispuestas sobre las paredes de manera que la circulación de aire, provocada por tiro natural, ventile eficazmente la sala de transformadores. Todas las rejillas de ventilación irán provistas de una tela metálica mosquitera. •

PUERTAS DE ACCESO.

Estarán construidas en chapa de acero galvanizado recubierta con pintura epoxy. Esta doble protección, galvanizado más pintura, las hará muy resistentes a la corrosión causada por los agentes atmosféricos.

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2.Memoria

Las puertas estarán abisagradas para que se puedan abatir 180º hacia el exterior, y se podrán mantener en la posición de 90º con un retenedor metálico. Todas las puertas del prefabricado permitirán una luz de acceso de 1.250 mm x 2.400 mm (anchura x altura).

2.8.1.4.2 Instalación Eléctrica. 2.8.1.4.2.1 Características de la Red de Alimentación. La red de alimentación al centro de transformación será de tipo subterráneo a una tensión de 25 kV y 50 Hz de frecuencia. La potencia de cortocircuito máxima de la red de alimentación será de 500 MVA, según datos proporcionados por la Compañía suministradora. Las celdas que albergan los interruptores de media tensión dispondrán de un interruptor de acoplamiento que permitirá realizar transferencias de una acometida a otra sin interrumpir la alimentación. 2.8.1.4.2.1.1 Configuración de la red y transferencias En el punto 2.7.4 de esta memoria se hace una introducción a disponibilidad de servicio, y la importancia que adquiere en esta instalación en concreto, debido a la perdida de producción por no disponibilidad de energía. Por otra parte en el cálculo de necesidad de potencia de los anexos, se llega a una demanda de 806 kVA. Partiendo de estos dos criterios y la experiencia de la propiedad en este tipo de instalaciones se decide optar por 2 transformadores en paralelo de 630 kVA con posibilidad de acoplamiento tanto en alta como en baja tensión. Las ventajas de esta configuración se han explicado anteriormente en apartado 2.8.1. Las condiciones normales de funcionamiento serán las siguientes : Interruptor Acometida A – Cerrado y alimentado por TR-A Interruptor Acometida B – Cerrado y alimentado por TR-B Interruptor Acoplamiento C – Abierto. Esta decisión esta justificada económicamente ya que es capaz de evitar en numerosas ocasiones la perdida de energía. En el Plano nº7 – Esquema unifilar C.T se pude ver el detalle de la configuración de la transferencia. La configuración de la alimentación en alta tensión para la transferencia esta formada por : 3 Interruptores de hexafloruro de 25kV Interruptor Acometida A – Interruptor Acometida B – Interruptor Acoplamiento 1 Celda de medida: Transformadores de tensión e intensidad para reles de protección y medida. 1 relé de transferencia STS 7041

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3 reles de protección Sepam 1000 Mando para la transferencia: - Selector R1 Manual-Automático - Selector R2 Local-Remoto-Mantenimiento-Disparo - Selector R3 A-B-C - Pulsador “Transferencia” Funcionamiento en Remoto : - Encontrándose el selector R2 en posición de remoto, ante una falta de tensión en cualquier acometida, el relé de mínima tensión dará la orden de transferencia procediendo de la siguiente manera : 1º Cerrará automáticamente el interruptor de acoplamiento restableciendo tensión en la semibarra afectada. 2º Abrirá el interruptor de la acometida afectada. Funcionamiento en manual : - Para pasar toda la carga a un transformador y dejar aislado el otro transformador y su acometida se procederá de la siguiente manera : 1º Se colocará el selector R1 en Manual 2º Se colocará el selector R2 en Remoto 3º Se colocara el selector R3 en la posición de la acometida que se desea dejar fuera de servicio. 4º Se actuará sobre el pulsador de transferencia. Restituir condiciones normales de funcionamiento : Si por cualquier motivo nos encontramos alimentados por un solo transformador y queremos volver a condiciones nominales de trabajo, procederemos de la siguiente manera: 1º Se observará que no haya ningún disparo de protecciones 2º Se colocará el selector R1 en Manual 3º Se colocará el selector R2 en Remoto 4º Se colocara el selector R3 en la posición C 5º Se actuará sobre el pulsador de transferencia. De esta manera se cerrará el interruptor de Acometida fuera de servicio y posteriormente se abrirá el de acoplamiento. Nota : La transferencia en baja tensión funcionará de la misma manera.

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2.Memoria

2.8.1.4.2.2. Características de la Aparamenta de Alta Tensión. - CARACTERÍSTICAS GENERALES CELDAS SM6 36KV - Tensión asignada: 36 kV. - Tensión soportada entre fases, y entre fases y tierra: a frecuencia industrial (50 Hz), 1 minuto: 70 kV ef. a impulso tipo rayo: 170 kV cresta. - Intensidad asignada en funciones de línea: 400 A. - Intensidad asignada en interrup. automat. 400 A. - Intensidad asignada en ruptofusibles. 200 A. - Intensidad nominal admisible de corta duración: durante un segundo 16 kA ef. - Valor de cresta de la intensidad nominal admisible: 40 kA cresta, es decir, 2.5 veces la intensidad nominal admisible de corta duración. - Grado de protección de la envolvente: IP3X. - Puesta a tierra. El conductor de puesta a tierra estará dispuesto a todo lo largo de las celdas según UNE-EN 60298, y estará dimensionado para soportar la intensidad admisible de corta duración. - Embarrado. El embarrado estará sobredimensionado para soportar sin deformaciones permanentes los esfuerzos dinámicos que en un cortocircuito se puedan presentar y que se detallan en el apartado de cálculos.

- CELDA CINCO INTERRUPTORES. Conjunto Compacto Merlin Gerin modelo CAS 4I (referencia CAS411A), equipado con CUATRO funciones de línea con interruptor preparado para acoplamiento con SM6, de dimensiones: 2.250 mm de alto, 1.200 mm de ancho, 1.000 mm de profundidad. Conjunto compacto estanco CAS en atmósfera de hexafloruro de azufre SF6, 36 KV tensión nominal, para una intensidad nominal de 400 A en las funciones de línea, conteniendo: El interruptor de la función de línea es un interruptor-seccionador de las siguientes características: Poder de cierre: 40 kA cresta. El conjunto compacto incorporará:

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-Seccionador de puesta a tierra en SF6. -Dispositivos de detección de presencia de tensión en todas las funciones de línea. -3 lámparas individuales para conectar a dichos dispositivos. -Pasatapas de tipo roscados de 400 A en las funciones de línea. -Mando manual y palanca de maniobras. La conexión de los cables se realizará mediante conectores de tipo roscados de 400 A en cada función, asegurando así la estanqueidad del conjunto y, por tanto, la total insensibilidad al entorno en ambientes extraordinariamente polucionados, e incluso soportando una eventual sumersión. - CELDA DE PASO DE BARRAS. Celda Merlin Gerin de paso de barras modelo GEM23616 de la serie SM6-36, de dimensiones: 600 mm de anchura, 1.432 mm. de profundidad, 2.250 mm. de altura, para el acoplamiento directo por cable entre celdas CAS y SM6 por unión superior, conteniendo: - Juego de cables AT tripolar. - Juego de 3 bornas enchufables. - Juego de 3 terminales. - CELDAS DE PROTECCIÓN DE INTERRUPTOR AUTOMATICO. Celda Merlin Gerin de protección con interruptor automático gama SM6-36, modelo DM1DF3616, de dimensiones: 1.100 mm. de anchura, 1.632 mm. de profundidad, 2.250 mm. de altura, y conteniendo: - Juegos de barras tripolares de 400 A para conexión superior e inferior con celdas adyacentes. - 3 Interruptores automáticos de corte en SF6 (hexafluoruro de azufre) tipo Fluarc SF1, tensión de 36 kV, intensidad de 400 A y poder de corte de 25 kA, con bobina de disparo a emisión de tensión 110 Vdc. componen el juego de acometidas y acoplamiento. - Mando para realizar transferencias : Estará compuesto por los siguientes dispositivos. - Selector R1 Manual-Automático - Selector R2 Local-Remoto-Mantenimiento-Disparo - Selector R3 A-B-C - Pulsador “Transferencia” - Mando de Interruptor : - Selector R4 Cierre-0-Disparo - Lámparas de señalización de Insertado-Extraído-Test

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-Relé Mayvasa tipo RS3000S, protección digital de sobreintensidad (50-51/50N51N) 2 fases + neutro para la detección de faltas entre fases y neutro, con señalización y disparo temporizados e instantáneos, para fases y neutro. - Relé de mínima tensión. - Relé de transferencia STS7041 -Fuente de intensidad de Mayvasa tipo FI/S. - Seccionador de puesta a tierra. - Conexión inferior por barras a derechas. - 3 transformadores de intensidad - Embarrado de puesta a tierra. - CELDA DE MEDIDA DE TENSIÓN E INTENSIDAD. Celda Merlin Gerin de medida de tensión e intensidad gama SM6-36, modelo GBCEA333616, de dimensiones: 1.100 mm de anchura, 1.518 mm. de profundidad, 2.250 mm. de altura, y conteniendo: - Juego de barras tripolar de 400 A, tensión de 36 kV y 16 kA. - Entrada lateral inferior izquierda y salida lateral superior derecha por barras. - 3 Transformadores de intensidad de relación 50/5A, 15VA CL.0.5S, Ith=5kA y aislamiento 36kV. - 3 Transformadores de tensión unipolares, de relación 27.500:V3/110:V3, 50VA, CL0.5, Ft= 1.9 Un y aislamiento 36kV. - Conjunto de medida preparado para albergar hasta 6 transformadores de tensión y 6 de intensidad. - CELDA DE PROTECCIÓN DE INTERRUPTOR AUTOMATICO. Celda Merlin Gerin de protección con interruptor automático gama SM6-36, modelo DM1C (referencia DM1C3616), de dimensiones: 1.100 mm. de anchura, 1.632 mm. de profundidad, 2.250 mm. de altura, y conteniendo: - Juegos de barras tripolares 400 A para conexión superior con celdas adyacentes. - Seccionador en SF6 de 400 A, tensión de 36 kV y 16 kA. - Interruptor automático de corte en SF6 (hexafluoruro de azufre) tipo Fluarc SF1 de 400 A, tensión de 36 kV y poder de corte de 16 kA, con bobina de disparo a emisión de tensión 110 Vdc. - Selector R1 Manual-Automático - Selector R2 Local-Remoto-Mantenimiento-Disparo - Selector R4 Cierre-0-Disparo - Lámparas de señalización de Insertado-Extraído-Test - 3 Transformadores de intensidad de relación 100/5A, 15VA 5P10, Ith=80In y aislamiento 36 kV. - Indicadores de presencia de tensión. - Seccionador de puesta a tierra. - Preparada para conexión inferior de cable unipolar seco.

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- Embarrado de puesta a tierra. El disyuntor irá equipado con el relé Sepam 1000+ modelo S20 destinado a la protección general o a transformador. Dispondrá de las siguientes protecciones y medidas: - máxima intensidad de fase (50/51) con un umbral bajo a tiempo dependiente o independiente y de un umbral alto a tiempo independiente, - máxima intensidad de defecto a tierra (50N/51N) con un umbral bajo a tiempo dependiente o independiente y de un umbral alto a tiempo independiente, - medida de las distintas corrientes de fase, - medida de las corrientes de disparo (I1, I2, I3, Io). El correcto funcionamiento del relé estará garantizado por medio de un relé interno de autovigilancia del propio sistema. Tres pilotos de señalización en el frontal del relé indicarán el estado del Sepam (aparato en tensión, aparato no disponible por inicialización o fallo interno, y piloto 'trip' de orden de disparo). Dispondrá en su frontal de una pantalla digital alfanumérica para la lectura de las medidas, reglajes y mensajes. - CELDA DE PROTECCIÓN DE INTERRUPTOR AUTOMATICO. Celda Merlin Gerin de protección con interruptor automático gama SM6-36, modelo DM1C (referencia DM1C3616), de dimensiones: 1.100 mm. de anchura, 1.632 mm. de profundidad, 2.250 mm. de altura, y conteniendo: - Juegos de barras tripolares 400 A para conexión superior con celdas adyacentes. - Seccionador en SF6 de 400 A, tensión de 36 kV y 16 kA. - Selector R1 Manual-Automático - Selector R2 Local-Remoto-Mantenimiento-Disparo - Selector R4 Cierre-0-Disparo - Lámparas de señalización de Insertado-Extraído-Test - Interruptor automático de corte en SF6 (hexafluoruro de azufre) tipo Fluarc SF1 de 400 A, tensión de 36 kV y poder de corte de 16 kA, con bobina de disparo a emisión de tensión 110 Vdc. - 3 Transformadores de intensidad de relación 100/5A, 15VA 5P10, Ith=80In y aislamiento 36 kV. - Indicadores de presencia de tensión. - Seccionador de puesta a tierra. - Preparada para conexión inferior de cable unipolar seco. - Embarrado de puesta a tierra. El disyuntor irá equipado con el relé Sepam 1000+ modelo S20 destinado a la protección general o a transformador. Dispondrá de las siguientes protecciones y medidas:

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- máxima intensidad de fase (50/51) con un umbral bajo a tiempo dependiente o independiente y de un umbral alto a tiempo independiente, - máxima intensidad de defecto a tierra (50N/51N) con un umbral bajo a tiempo dependiente o independiente y de un umbral alto a tiempo independiente, - medida de las distintas corrientes de fase, - medida de las corrientes de disparo (I1, I2, I3, Io). El correcto funcionamiento del relé estará garantizado por medio de un relé interno de autovigilancia del propio sistema. Tres pilotos de señalización en el frontal del relé indicarán el estado del Sepam (aparato en tensión, aparato no disponible por inicialización o fallo interno, y piloto 'trip' de orden de disparo). Dispondrá en su frontal de una pantalla digital alfanumérica para la lectura de las medidas, reglajes y mensajes. - TRANSFORMADOR 1. Será una máquina trifásica reductora de tensión, siendo la tensión entre fases a la entrada de 25 kV y la tensión a la salida en vacío de 420V entre fases y 242V entre fases y neutro(*). El transformador a instalar tendrá el neutro accesible en baja tensión y refrigeración natural (ONAN), marca Merlin Gerin, en baño de aceite mineral. La tecnología empleada será la de llenado integral a fin de conseguir una mínima degradación del aceite por oxidación y absorción de humedad, así como unas dimensiones reducidas de la máquina y un mantenimiento mínimo. Sus características mecánicas y eléctricas se ajustarán a la Norma UNE 21428 y a las normas particulares de la compañía suministradora, siendo las siguientes:

- Potencia nominal: 630 kVA. - Tensión nominal primaria: 25.000 V. - Regulación en el primario: +2,5% +5% +7,5% +10%. - Tensión nominal secundaria en vacío: 420 V. - Tensión de cortocircuito: 4.5 %. - Grupo de conexión: Dyn11. - Nivel de aislamiento: Tensión de ensayo a onda de choque 1,2/50 s 170 kV. Tensión de ensayo a 50 Hz 1 min 70 kV. - Protección de gas-presión-temperatura por relé DGPT2. (*)Tensiones según:

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-UNE 21301:1991 (CEI 38:1983 modificada)(HD 472:1989) -UNE 21428 (96)(HD 428.1 S1) CONEXIÓN EN EL LADO DE ALTA TENSIÓN: Juego de puentes III de cables AT unipolares de aislamiento seco RHZ1, aislamiento 18/30 kV, de 120 mm2 en Al con sus correspondientes elementos de conexión. CONEXIÓN EN EL LADO DE BAJA TENSIÓN: Juego de puentes III de cables BT unipolares de aislamiento seco tipo RV, aislamiento 0.6/1 kV, de 3x185mm2 Al para cada fase y de 3x95mm2 Al para el neutro. - TRANSFORMADOR 2. Será una máquina trifásica reductora de tensión, siendo la tensión entre fases a la entrada de 25 kV y la tensión a la salida en vacío de 420V entre fases y 242V entre fases y neutro(*). El transformador a instalar tendrá el neutro accesible en baja tensión y refrigeración natural (ONAN), marca Merlin Gerin, en baño de aceite mineral. La tecnología empleada será la de llenado integral a fin de conseguir una mínima degradación del aceite por oxidación y absorción de humedad, así como unas dimensiones reducidas de la máquina y un mantenimiento mínimo. Sus características mecánicas y eléctricas se ajustarán a la Norma UNE 21428 y a las normas particulares de la compañía suministradora, siendo las siguientes: - Potencia nominal: 630 kVA. - Tensión nominal primaria: 25.000 V. - Regulación en el primario: +2,5% +5% +7,5% +10%. - Tensión nominal secundaria en vacío: 420 V. - Tensión de cortocircuito: 4.5 %. - Grupo de conexión: Dyn11. - Nivel de aislamiento: Tensión de ensayo a onda de choque 1,2/50 s 170 kV. Tensión de ensayo a 50 Hz 1 min 70 kV. - Protección de gas-presión-temperatura por relé DGPT2. (*)Tensiones según: -UNE 21301:1991 (CEI 38:1983 modificada)(HD 472:1989) -UNE 21428 (96)(HD 428.1 S1)

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CONEXIÓN EN EL LADO DE ALTA TENSIÓN: Juego de puentes III de cables AT unipolares de aislamiento seco RHZ1, aislamiento 18/30 kV, de 120 mm2 en Al con sus correspondientes elementos de conexión. CONEXIÓN EN EL LADO DE BAJA TENSIÓN: Juego de puentes III de cables BT unipolares de aislamiento seco tipo RV, aislamiento 0.6/1 kV, de 3x185mm2 Al para cada fase y de 3x95mm2 Al para el neutro. 2.8.1.4.2.3. Características material vario de Alta Tensión. - EMBARRADO GENERAL CELDAS CAS 36 KV. El embarrado general de los conjuntos compactos CAS 36KV se construye con barras cilíndricas de cobre ETP duro de 16 mm de diámetro.

- AISLADORES DE PASO CELDAS CAS 36 KV. Son los pasatapas para la conexión de los cables aislados de alta tensión procedentes del exterior. Cumplen la norma UNESA 5205A y serán de tipo roscado M16 para las funciones de línea y enchufables para las de protección. - EMBARRADO GENERAL CELDAS SM6 36 KV. El embarrado general de las celdas SM6 se construye con tres barras aisladas de cobre dispuestas en paralelo. - PIEZAS DE CONEXIÓN CELDAS SM6 36 KV. La conexión del embarrado se efectúa sobre los bornes superiores de la envolvente del interruptor-seccionador con la ayuda de repartidores de campo con tornillos imperdibles integrados de cabeza allen de M8. El par de apriete será de 5 m.da.N. 2.8.1.4.2.4 Características de la aparamenta de Baja Tensión. En el apartado (2.8.2.7-Configuración de la instalación y subapartados) se detallan las secciones y protecciones que lo forman, limitándonos en este apartado a nombrar de manera general las características del cuadro y la aparamenta que lo forma. Cuadros BT – Barras A- Transformador 1 El Cuadro de Baja Tensión (CBT), es un conjunto de aparamenta de BT cuya función es recibir el circuito principal de BT procedente del transformador 1 MT/BT y distribuirlo en un número determinado de circuitos individuales.

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2.Memoria

El cuadro tiene las siguientes características: · · · · · ·

Interruptor automático de Acometida A de In=1000 A . 4 Salidas formadas por interruptores automáticos. Interruptor diferencial bipolar de 25 A, 30 mA. Base portafusible de 32 A y cartucho portafusible de 20 A. Base enchufe bipolar con toma de tierra de 16 A/ 250 V. Bornas(alimentación a alumbrado) y pequeño material.

- Características eléctricas · Tensión asignada: · Intensidad nominal · Nivel de aislamiento Frecuencia industrial (1 min) a tierra y entre fases: entre fases: Impulso tipo rayo: a tierra y entre fases: · Dimensiones: Altura: Anchura: Fondo:

440 V 1000A

10 kV 2,5 kV 20 kV 580 mm 300 mm 1820 mm

Cuadros BT – Barras B - Transformador 2 El Cuadro de Baja Tensión (CBT), 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. El cuadro tiene las siguientes características: · · · · · ·

Interruptor automático de Acometida B de In=1000 A. 4 Salidas formadas por interruptores automáticos. Interruptor diferencial bipolar de 25 A, 30 mA. Base portafusible de 32 A y cartucho portafusible de 20 A. Base enchufe bipolar con toma de tierra de 16 A/ 250 V. Bornas(alimentación a alumbrado) y pequeño material.

- Características eléctricas · Tensión asignada: · Intensidad nominal · Nivel de aislamiento Frecuencia industrial (1 min) a tierra y entre fases:

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440 V 1000A

10 kV

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entre fases: Impulso tipo rayo: a tierra y entre fases:

2,5 kV

· Dimensiones: Altura: Ancho: Fondo:

580 mm 300 mm 1820 mm

2.Memoria

20 kV

Cuadros BT – Acoplamiento Barras A / Barras B El Cuadro de Baja Tensión (CBT), dispone de un interruptor de acoplamiento, para poder unir las dos semibarras. · · · · ·

Interruptor automático de Acoplamiento de In=1000 A . Interruptor diferencial bipolar de 25 A, 30 mA. Base enchufe bipolar con toma de tierra de 16 A/ 250 V. Bornas(alimentación a alumbrado) y pequeño material. Selectores para la maniobra de acoplamiento

- Características eléctricas · Tensión asignada: · Intensidad nominal · Nivel de aislamiento Frecuencia industrial (1 min) a tierra y entre fases: entre fases: Impulso tipo rayo: a tierra y entre fases: · Dimensiones: Altura: Anchura: Fondo:

440 V 1000A

10 kV 2,5 kV 20 kV 580 mm 300 mm 1820 mm

2.8.1.4.3 Medida de la Energía Eléctrica. La medida de energía se realizará mediante un cuadro de contadores conectado al secundario de los transformadores de intensidad y de tensión de la celda de medida. El cuadro de contadores estará formado por un armario de doble aislamiento de HIMEL modelo PL-75T/AT-EN de dimensiones 540mm. de alto x 540mm de largo y 200mm de fondo., equipado de los siguientes elementos: - contador electrónico de energía eléctrica clase 0.5 con medida: - activa: bidireccional - reactiva: dos cuadrantes

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2.Memoria

- Registrador local de medidas con capacidad de lectura directa de la memoria del contado. Registro de curvas de carga horaria y cuartohoraria. - Modem para comunicación remota. - Regleta de comprobación homologada. - Elementos de conexión. - Equipos de protección necesarios. 2.8.1.4.4. Puesta a Tierra. 2.8.1.4.4.1 Tierra de Protección. Se conectarán a tierra los elementos metálicos de la instalación que no estén en tensión normalmente, pero que puedan estarlo a causa de averías o circunstancias externas. Las celdas dispondrán de una pletina de tierra que las interconectará, constituyendo el colector de tierras de protección.

2.8.1.4.4.2. Tierra de Servicio. Se conectarán a tierra mediante una impedancia de 1500 ohm el neutro del transformador y los circuitos de baja tensión de los transformadores del equipo de medida, según se indica en el apartado de "Cálculo de la instalación de puesta a tierra" del capítulo 2 de este proyecto. 2.8.1.3.4.3. Tierras interiores. Las tierras interiores del centro de transformación tendrán la misión de poner en continuidad eléctrica todos los elementos que deban estar conectados a tierra con sus correspondientes tierras exteriores. La tierra interior de protección se realizará con cable de 50 mm2 de cobre desnudo formando un anillo. Este cable conectará a tierra los elementos indicados en el apartado anterior e irá sujeto a las paredes mediante bridas de sujeción y conexión, conectando el anillo al final a una caja de seccionamiento con un grado de protección IP545. La tierra interior de servicio se realizará con cable de 50 mm2 de cobre aislado formando un anillo. Este cable conectará a tierra los elementos indicados en el apartado anterior e irá sujeto a las paredes mediante bridas de sujeción y conexión, conectando el anillo al final a una caja de seccionamiento con un grado de protección IP545. Las cajas de seccionamiento de la tierra de servicio y protección estarán separadas por una distancia mínima de 1m.

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2.8.1.4.5 Instalaciones Secundarias. 2.8.1.4.5.1. Alumbrado. En el interior del centro de transformación se instalará un mínimo de dos puntos de luz capaces de proporcionar un nivel de iluminación suficiente para la comprobación y maniobra de los elementos del mismo. El nivel medio será como mínimo de 150 lux. Los focos luminosos estarán colocados sobre soportes rígidos y dispuestos de tal forma que se mantenga la máxima uniformidad posible en la iluminación. Además, se deberá poder efectuar la sustitución de lámparas sin peligro de contacto con otros elementos en tensión. Se dispondrá también un punto de luz de emergencia de carácter autónomo que señalizará los accesos al centro de transformación. 2.8.1.4.5.2 Baterías de Condensadores. Se describen en el apartado 2.8.2.9 de la memoria 2.8.1.4.5.3. Cuadro de Corriente Continua – CCC Se describen en el apartado 2.8.2.11.3 de la memoria 2.8.1.4.5.4. Protección contra Incendios. Según la MIE-RAT 14 en aquellas instalaciones con transformadores o aparatos cuyo dieléctrico sea inflamable o combustible de punto de inflamación inferior a 300ºC con un volumen unitario superior a 600 litros o que en conjunto sobrepasen los 2400 litros deberá disponerse un sistema fijo de extinción automático adecuado para este tipo de instalaciones, tal como el halón o CO2 . Como en este caso ni el volumen unitario de cada transformador (ver apartado 1.1.6) ni el volumen total de dieléctrico, que es de 800 litros superan los valores establecidos por la norma, se incluirá un extintor de eficacia 89B. Este extintor deberá colocarse siempre que sea posible en el exterior de la instalación para facilitar su accesibilidad y, en cualquier caso, a una distancia no superior a 15 metros de la misma. Si existe un personal itinerante de mantenimiento con la misión de vigilancia y control de varias instalaciones que no dispongan de personal fijo, este personal itinerante deberá llevar, como mínimo, en sus vehículos dos extintores de eficacia 89 B, no siendo preciso en este caso la existencia de extintores en los recintos que estén bajo su vigilancia y control. 2.8.1.4.5.5. Ventilación. La ventilación del centro de transformación se realizará de modo natural mediante las rejas de entrada y salida de aire dispuestas para tal efecto, siendo la superficie mínima de la reja de entrada de aire en función de la potencia del mismo según se relaciona.

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Estas rejas se construirán de modo que impidan el paso de pequeños animales, la entrada de agua de lluvia y los contactos accidentales con partes en tensión si se introdujeran elementos metálicos por las mismas.

Potencia del Superficie transformador de la reja (kVA) mínima(m²) ------------------------------------------------------630 0.78 630 0.78

Los cálculos de sección de la superficie mínima de la reja se encuentran en el apartado 2.6. de este proyecto. 2.8.1.4.5.6. Medidas de Seguridad. ARMARIO DE PRIMEROS AUXILIOS El Centro de Transformación cuenta con un armario de primeros auxilios. SEGURIDAD EN CELDAS CAS Los conjuntos compactos CAS estarán provistos de enclavamientos de tipo MECÁNICO que relacionan entre sí los elementos que la componen. El sistema de funcionamiento del interruptor con tres posiciones, impedirá el cierre simultáneo del mismo y su puesta a tierra, así como su apertura y puesta inmediata a tierra. El dispositivo de enclavamiento de la puerta de acceso con el seccionador de puesta a tierra permite garantizar la seguridad total en las intervenciones con los cables y conectores que se tengan que realizar en este compartimento. El compartimento de fusibles, totalmente estanco, será inaccesible mediante bloqueo mecánico en la posición de interruptor cerrado, siendo posible su apertura únicamente cuando éste se sitúe en la posición de puesta a tierra y, en este caso, se pondrán a tierra ambos extremos de los fusibles. La cuba metálica será de acero inoxidable de 2.5 mm de espesor. En la parte inferior de ésta existirá una clapeta de seguridad ubicada fuera del acceso del personal. En el caso de producirse un arco interno en la cuba, esta clapeta se desprenderá por el incremento de presión en el interior, canalizando todos los gases por la parte posterior de la celda

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garantizando la seguridad de las personas que se encuentren en el centro de transformación.

SEGURIDAD EN CELDAS SM6 Las celdas tipo SM6 dispondrán de una serie de enclavamientos funcionales que responden a los definidos por la Norma UNE-EN 60298, y que serán los siguientes: - Sólo será posible cerrar el interruptor con el seccionador de tierra abierto y con el panel de acceso cerrado. - El cierre del seccionador de puesta a tierra sólo será posible con el interruptor abierto. - La apertura del panel de acceso al compartimento de cables sólo será posible con el seccionador de puesta a tierra cerrado. - Con el panel delantero retirado, será posible abrir el seccionador de puesta a tierra para realizar el ensayo de cables, pero no será posible cerrar el interruptor. Además de los enclavamientos funcionales ya definidos, algunas de las distintas funciones se enclavarán entre ellas mediante cerraduras según se indica en anteriores apartados.

2.8.2

Descripcion de las instalaciones en B.T

2.8.2.1 Distribución de las instalaciones El área industrial a implantar, se sitúa en los terrenos que la propiedad tiene en el polígono industrial del Morell. La superficie del terreno es de 9047 m2 de los cuales la actividad ocupa 7420m2. El resto lo conforma el centro de transformación prefabricado, parking y entrada de vehículos de transportes pesados. La configuración de los espacios y zonas de la actividad, están reflejados en el Plano Nº3 – Planta del Complejo Industrial, del presente proyecto. Por lo tanto como se puede apreciar en la planta, tenemos por una parte : Zona Exterior: 0.- Centro de Transformación 25kV/0,4kV: Edificio destinado a la transformación de la tensión de llegada y a su distribución, mediante dos transformadores de llegada en paralelo. 1.- Parking : Zona de aparcamiento destinada para turismos autorizados y visitas privadas. Esta zona también comprende un espacio habilitado para la espera y entrada de transportes encargados de repartir las materias primas.

Sem

58

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

Zona Interior: 2.- Proceso : Área destinada al ensayo y producción de materias primas. La actividad se divide en 5 zonas sin separación física. 2.0 Servicios : Contiene los equipos esenciales para que funcione el proceso como son compresores de aire, grupo de frío, líneas de alimentación de vapor, agua, materias primas etc. 2.1 Reacción : Zona destinada a la mezcla de las diferentes materias primas empleadas con sus correspondientes catalizadores. 2.2 Deshidratación : Zona donde se forma el grado de materia deseada y se extrae el agua procedente de la reacción. 2.3 Filtración : Comprende un filtro en el que se retienen las partículas sólidas no deseadas. 2.4 Extrusión: Zona donde el producto se calienta y se trocea formándose su estado final. 2.5 Ensacado: Zona donde el producto en forma de granos sólidos se almacena en sacos para su transporte. 3.- Almacén: Zona destinada al almacenamiento de producto acabado. 4.- Oficinas de mantenimiento: Oficinas desde donde se gestionan las tareas eléctricas, y mecánicas de mantenimiento. 5.- Taller mecánico : Zona destinada al trabajo mecánico que alberga una serie de maquinaria preparada para poder realizar las intervenciones necesarias del área de proceso. 6/7.- Servicios (tipo I): Aseos para señoras y caballeros preparados para minusválidos. 8.- Almacén Taller eléctrico : Se guarda el material eléctrico de mayor necesidad. 9.- Taller eléctrico : Zona destinada al mantenimiento y reparación para personal eléctricoinstrumentista. 10.- Sala de Control Distribuido.(SCD): Esta pequeña sala contiene tres armarios gestionan el sistema de control del proceso industrial y un sistema de alimentación ininterrumpida con sus correspondientes baterías, llamado a partir de aquí SAI. 11.- Sala de control: Sala que alberga el sistema de monitorización capaz de controlar el proceso. 12.- Oficinas Sala de control: Oficinas de los responsables del proceso de cada turno. 13/14 – Vestuarios : Se disponen de duchas y taquillas para el aseo y cambio de ropa.

Sem

59

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

15/16 – Aseos (Tipo II): Aseos para caballeros y señoras destinado exclusivamente para personal de proceso. 17.- Almacén de repuestos : Este almacén contiene un mínimo stock de seguridad de los materiales más críticos para intentar reducir al mínimo las pérdidas de productividad por averías. 2.8.2.2 Relación de receptores y cargas A continuación se muestra un esquema de distribución de cuadros y subcuadros que intervienen en la actividad, pudiendo consultar para mas detalle el Plano Nº6-Esquema unifilar simplificado MT/BT . Las características detalladas de los mismos se desarrollan en los sucesivos capítulos de la memoria.

Figura 21.Esquema cuadros de distribución en B.T

CGBT CD”_” Bc-A Bc-B CSE CE ”_” CCM MV1 CCC CSAI

Sem

Cuadro General de Baja Tensión Cuadro de distribución nº “_” Batería de condensadores Barras A Batería de condensadores Barras B Cuadro Servicios de Emergencia Alimentación de emergencia en CD”_” Centro de Control de Motores Motor Variador 1 Cuadro de corriente continua Alimentación a Sistema de alimentación ininterrumpida.

60

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

CSA-CD1 Descripción

Pn (kW)

Receptor

Alumbrado zona producción ( 77 x 400 W) Alumbrado Almacén acabado ( 15 x 400 W) Alumbrado Almacén acabado emer ( 8 x 13 W) Cir T.C 1.1 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.2 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.3 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.4 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.5 ( 2x16A + 2x32A )

32,5 6,33 0,12 28,5 28,5 28,5 28,5 28,5

1 2 3 4 5 6 7 8

Descripción

Pn (kW)

Receptor

Alumbrado taller mecánico ( 24 x 400 W) Alumbrado taller mecánico emer ( 4 x 8 W) Alumbrado oficinas mecánico ( 12 de 3 x 28 W) Alumbrado oficinas mecánico emer ( 2 x 8 W) Taladro 1 Torno 1 Torno 2 Amoladora Esmeril Sierra Maquina de soldar Prensa Aerotermo 1 Aerotermo 2 Cir T.C 2.1 ( 4x16A + 2x32A ) Cir T.C 2.2 ( 4x16A + 2x32A ) Cir T.C 2.3 ( 4x16A + 2x32A ) Cir T.C 2.4 ( 4x16A + 2x32A ) Cir T.C 2.5 ( 3 x 16A ) - oficinas Cir T.C 2.6 ( 6 x10A ) - oficinas Equipo de A/A 2.1 Equipo de A/A 2.2

10,13 0,05 1,15 0,02 5 8 2 2 2 12 16 5 2 2 60 60 60 60 11,25 14 3,8 3,8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

CSA-CD2

Sem

61

2.Memoria

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

CSA-CD3 Descripción

Pn (kW)

Receptor

Alumbrado t.eléctrico ( 15 de 3 x 28 W ) Alumbrado WC hombre ( 4 de 2 x 14 W ) Alumbrado WC mujer ( 4 de 2 x 14 W ) Alumbrado almacén t.electrico ( 4 de 4 x 18 W ) Alumbrado t.electrico emer ( 2 x 8 W ) Alumbrado WC hombre emer ( 1 x 8 W ) Alumbrado WC mujer emer ( 1 x 8 W ) Alumbrado almacén t.electrico emer ( 1 x 8 W ) Equipo de A/A 3.1 Equipo de A/A 3.2 Taladro 1 Horno Taladro 2 Cepillo / Amoladrra Cir T.C 3.1 ( 6 x16A ) - t.electrico Cir T.C 3.2 ( 2 x32A ) - t.electrico Cir T.C 3.3 ( 2 x10A ) - WC Cir T.C 3.4 ( 2 x10A ) - WC

1,44 0,12 0,12 0,3 0,02 0,01 0,01 0,01 3,8 3,8 3,8 4,2 3,5 3 22,08 44,34 4,6 4,6

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

Descripción

Pn (kW)

Receptor

Cir T.C 4.1 ( 4 x16A ) - SCD Cir T.C 4.2 ( 4 x16A ) - S.Control / oficinas Alumbrado Sala Control emer ( 2 x 8 W) Alumbrado Sala Control Distribuido emer ( 2 x 8W ) Alumbrado Oficinas S.Control emer ( 2 x 8 W ) Alimentaciones de CSE

14,72 14,72 0,02 0,02 0,02

49 50 51 52 53

Descripción

Pn (kW)

Receptor

Alumbrado almacén ( 8 x 400W ) Alumbrado almacén emer ( 4 x 8W ) Cir T.C 5.1 ( 2 x10A ) Alumbrado WC H ( 3 de 2 x 14W ) Alumbrado WC M ( 3 de 2 x 14W ) Alumbrado Vestuario M ( 8 de 2 x 14W ) Alumbrado Vestuario M ( 8 de 2 x 14W ) Alumbrado WC H emer ( 1 x 8W ) Alumbrado WC M emer ( 1 x 8W ) Alumbrado Vestuario M emer ( 2 x 8W ) Alumbrado Vestuario H emer ( 2 x 8W ) Termo vestuarios H Termo vestuarios M Cir T.C 5.2 ( 4 x10A ) - WC Cir T.C 5.3 ( 4 x10A ) - Vestuarios Equipo A/A 5.1 Equipo A/A 5.2

3,38 0,05 4,6 0,09 0,09 0,25 0,25 0,01 0,01 0,02 0,02 3 3 9,2 9,2 3,8 3,8

54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

CSA-CD4

CSA-CD5

Sem

62

2.Memoria

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

CSE-CDE1/CDE4 Descripción

Pn (kW)

Receptor

Alumbrado Exterior Alumbrado Proceso (46 de 2 x 58 W) Alumbrado Sala Control ( 20 de 3 x 28W ) Alumbrado Sala Control Distribuido ( 8 de 2 x 28W ) Alumbrado Oficinas Sala Control ( 8 de 3 x 28 W ) Equipo A/A E1- Sala control Equipo A/A E2- Sala control Equipo A/A E3- Sala Control Distribuido Equipo A/A E4- Oficinas Sala control Equipo A/A E5- Oficinas Sala control Sai - T.C.S 1.1 ( 3 x 10 A ) - Sala Control Sai - T.C.S 1.2 ( 3 x 10 A ) - Sala Control Sai - T.C.S 1.3 ( 3 x 10 A ) - Sala Control Sai - T.C.S 1.4 ( 3 x 10 A ) - Oficina S.Control Sai - T.C.S 1.5 ( 3 x 10 A ) - Oficina S.Control Sai - Armario SCD-1 Sai - Armario SCD-2 Sai - Armario SCD-3 Cuadro de Corriente Continua

3,75 5,11 1,92 0,38 0,77 7 7 3,8 3,8 3,8 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 2,2 2,2 2,2 5

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

Descripción

Pn (kW)

Receptor

Motor dosificador de aditivos línea 1 Motor dosificador de aditivos línea 2 Agitador del reactor Motor envió a deshidratación Motor dosificador aditivos III Agitador del deshidratador Motor envió a filiación Motor envió de impurezas a residuos Motor envió producto a horno Motor envió fondos a residuos Motor cinta transporte producto Motor ensacado Motor etiquetado Motor cinta transporte producto Motor cinta transporte final Motor cinta transporte final Motor compresor de aire 1 Motor compresor de aire 2 Motor compresor grupo frió Motor bomba aceite grupo de frió Motor Puente Grúa -1 (Proceso) Motor Puente Grúa -2 (mecánico)

2,2 5,5 18,5 30 5,5 18,5 30 5,5 18,5 5,5 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 18,5 18,5 30 2,2 22 5,5

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111

Descripción

Pn (kW)

Receptor

Motor troceador producto final

90

112

CCM

MV-1

Sem

63

2.Memoria

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

2.8.2.3 Instalaciones en locales de características especiales. La ITC-BT 30 del R.E.B.T indica que dentro de este tipo de locales se encuentran, los locales y emplazamientos en los que exista gases o polvo de materiales no inflamables y locales que existan baterías de acumuladores que es el caso de este local. En estos locales se cumplirán las prescripciones señaladas para instalaciones en locales mojados, debiendo protegerse, además, la parte exterior de los aparatos y canalizaciones con un revestimiento inalterable a la acción de dichos gases o vapores. 2.8.2.4 Previsión de potencia 2.8.2.4.1 Demandas de potencia. En el siguiente apartado se detallan las potencias, a partir de las cuales se realizará la contratación de energía, y dimensionado de grupos electrógenos, baterías de condensadores y sistemas de alimentación segura. Las potencias se recogen en una tabla general. En esta tabla, se localizan todos los receptores ordenados por cuadros y sub cuadros. Para los estos cálculos se han utilizado los siguientes coeficientes y criterios : • Ks – Coeficiente de simultaneidad – Tiene valores por debajo de la unidad y es utilizado para reducir la potencia de consumo en cada ramal o en un grupo de circuitos, teniendo en cuenta que no todos los receptores funcionan al mismo tiempo. • Ku - Coeficiente de utilización – Adopta valores por debajo de la unidad igual que en caso anterior, y es utilizado para minorar la potencia nominal del receptor, sabiendo que este no trabaja a la potencia que indica la placa de características. • Ka - Coeficiente de ampliación – De valor 1.8 en lámparas de descarga y 1.25 en motores. Se utiliza en este tipo de receptores aplicando este factor, a la potencia activa nominal. Las potencias que se muestran son las siguientes: • Pn - Potencia nominal según placa de características o catálogo. [kW]. • P1. - Potencia nominal real en función del coeficiente de utilización (Ku). [kW]. • P2. - Potencia de calculo aplicando a la Pn real, los coeficicientes Ks1, Ku .[kW]. • P3 - Potencia correspondiente a la P2 por el coeficiente Ks 2 .[kW]. • Pt - Potencia correspondiente a la P3 por el coeficiente Ks 3 .[kW]. • St - Potencia aparente absorbida, teniendo en cuenta con la potencia de cálculo, el rendimiento y el factor de potencia. [kVA]. Para los coeficientes de simultaneidad mencionados, ante su elevada variabilidad tomaremos los de la tabla 5.1 recomendada en la norma francesa UTE 63140 comúnmente empleada en numerosos proyectos, y el coeficiente de ampliación, cuyo valor se recomienda que esté entre

Sem

64

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

( 1,3 y 2 ) lo estableceremos en 1,5 por el tipo de proceso que puede cubrir bien las expectativas futuras

Número de circuitos Coeficiente de simultaneidad 2a3 4a5 6a9 >9

0,9 0,8 0,7 0,6

Tabla 2.7 Coeficientes de simultaneidad

Tomas de corriente : Para las tomas de corriente aplicaremos el coeficiente de simultaneidad de la siguiente forma: considerando que la potencia susceptible de ser demandada simultáneamente sea equivalente a un número determinado de tomas de corriente, empleando el coeficiente que define la siguiente ecuación:

Ks = 0,1 + ( 0,9 / n ) Siendo n igual al número de tomas conectadas a ese circuito Suministro monofásico:

Un = 230 V

P1 = Ks · 230 · In · n

Suministro trifásico

Un = 400 V

P1 = Ks · 400 ·

3 · In · n

El factor de potencia se considera igual a 1 por desconocer el factor real de las cargas en ellas conectadas (desde el punto de vista de previsión de potencia es favorable ) Alumbrado : Para las luminarias el fabricante nos indica el consumo total de cada una, incluyendo el consumo de los elementos asociados (balastos) y de los posibles armónicos que puedan provocar. Al tener el dato del fabricante, no es necesario que multipliquemos por el coeficiente de mayoración igual a 1,8 que establece el RBT en su instrucción ITC-BT-44 para el cálculo de la sección de los conductores. En alumbrado no se recomienda utilizar coeficientes de utilización diferentes a la unidad por lo que tomaremos para todo el alumbrado Ku=1.

Sem

65

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

CSA

CD-1 P1

P2

R

Cir

Descripción

Pn (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

1 2 3 4 5 6 7 8

C1 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7

Alumbrado zona producción Alumbrado Almacén acabado Alumbrado Almacén acabado emer Cir T.C 1.1 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.2 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.3 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.4 ( 2x16A + 2x32A ) Cir T.C 1.5 ( 2x16A + 2x32A )

32,5 6,33 0,12 51,8 51,8 51,8 51,8 51,8

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55

32,5 6,33 0,12 28,49 28,49 28,49 28,49 28,49

1 1 1 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

32,50 6,33 0,12 22,79 22,79 22,79 22,79 22,79

Pt Subcuadro

152,91

CSA

CD-2

P1 R

Cir

9 C7 10 C8 11 C7 12 C8 13 C10.1 14 C10.2 15 C10.3 16 C10.4 17 C10.5 18 C10.6 19 C10.7 20 C10.8 21 C10.9 22 C10.10 23 C11

P2

Descripción

Pn (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

Alumbrado taller mecánico Alumbrado taller mecánico emer Alumbrado oficinas mecánico Alumbrado oficinas mecánico emer Taladro 1 Torno 1 Torno 2 Amoladora Esmeril Sierra Maquina de soldar Prensa Aerotermo 1 Aerotermo 2 Cir T.C 2.1 ( 4x16A + 2x32A )

10,13 0,05 1,15 0,02 5 8 2 2 2 12 16 5 2 2 60

1 1 1 1 0,85 0,85 0,85 0,8 0,8 0,8 0,85 0,85 0,87 0,87 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,475

10,13 0,05 1,15 0,02 5,88 9,41 2,35 2,50 2,50 15,00 18,82 5,88 2,30 2,30 28,50

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,8

10,13 0,05 1,15 0,02 5,88 9,41 2,35 2,50 2,50 15,00 18,82 5,88 2,30 2,30 22,80

24

C20

Cir T.C 2.2 ( 4x16A + 2x32A )

60

1

0,475

28,50

0,8

22,80

25

C21

Cir T.C 2.3 ( 4x16A + 2x32A )

60

1

0,475

28,50

0,8

22,80

26

C22

Cir T.C 2.4 ( 4x16A + 2x32A )

60

1

0,475

28,50

0,8

22,80

27 28 29 30

C23 C23 C24 C24

Cir T.C 2.5 ( 3 x 16A ) - oficinas Cir T.C 2.6 ( 6 x10A ) - oficinas Equipo de A/A 2.1 Equipo de A/A 2.2

11,25 14 3,8 3,8

1 1 0,88 0,88

0,4 0,25 1 1

4,50 3,50 4,32 4,32

0,9 0,9 1 1

4,05 3,15 4,32 4,32

Pt Subcuadro

Sem

66

185,34

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

CSA

CD-3 P1

P2

R

Cir

Descripción

Pn (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

C25 C25 C25 C25 C26 C26 C26 C26 C27 C27 C28 C29 C30 C31 C32 C32 C33 C33

Alumbrado t.electrico Alumbrado WC hombre Alumbrado WC mujer Alumbrado almacén t.electrico Alumbrado t.electrico emer Alumbrado WC hombre emer Alumbrado WC mujer emer Alumbrado almacén t.electrico emer Equipo de A/A 3.1 Equipo de A/A 3.2 Taladro 1 Horno Taladro 2 Cepillo / Amoladrra Cir T.C 3.1 ( 6 x16A ) - t.electrico Cir T.C 3.2 ( 2 x32A ) - t.electrico Cir T.C 3.3 ( 2 x10A ) - WC Cir T.C 3.4 ( 2 x10A ) - WC

1,44 0,12 0,12 0,3 0,02 0,01 0,01 0,01 3,8 3,8 3,8 4,2 3,5 3 22,08 44,34 4,6 4,6

1 1 1 1 1 1 1 1 0,88 0,88 0,85 0,85 0,85 0,8 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,25 0,55 0,55 0,55

1,44 0,12 0,12 0,3 0,02 0,01 0,01 0,01 4,31818 4,31818 4,47059 4,94118 4,11765 3,75 5,52 24,387 2,53 2,53

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,9 0,9 0,9 0,9

1,44 0,12 0,12 0,30 0,02 0,01 0,01 0,01 4,32 4,32 4,47 4,94 4,12 3,75 4,97 21,95 2,28 2,28 59,42

CSA

CD-4 P1

P2

R

Cir

Descripción

Pn (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

49 50 51 52 53

C34 C34 C35 C35 C35

Cir T.C 4.1 ( 4 x16A ) - SCD Cir T.C 4.2 ( 4 x16A ) Alumbrado Sala Control emer Alumbrado S.Control Distribuido emer Alumbrado Oficinas S.Control emer Alimentaciones de CSE

14,72 14,72 0,02 0,02 0,02

1 1 1 1 1

0,325 0,325 1 1 1

4,784 4,784 0,02 0,02 0,02

0,9 0,9 1 1 1

4,31 4,31 0,02 0,02 0,02

Pt Subcuadro

8,67

CSA

CD-5 P1

P2

R

Cir

Descripción

P (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

C36 C37 C38 C39 C39 C39 C39 C40 C40 C40 C40 C41 C41 C41 C41 C42 C42

Alumbrado almacén ( 8 x 400W ) Alumbrado almacén emer ( 4 x 8W ) Cir T.C 5.1 ( 2 x10A ) Alumbrado WC H ( 3 de 2 x 14W ) Alumbrado WC M ( 3 de 2 x 14W ) Alumbrado Vestuario M ( 8 de 2 x 14W ) Alumbrado Vestuario M ( 8 de 2 x 14W ) Alumbrado WC H emer ( 1 x 8W ) Alumbrado WC M emer ( 1 x 8W ) Alumbrado Vestuario M emer ( 2 x 8W ) Alumbrado Vestuario H emer ( 2 x 8W ) Termo vestuarios H Termo vestuarios M Cir T.C 5.2 ( 4 x10A ) - WC Cir T.C 5.3 ( 4 x10A ) - Vestuarios Equipo A/A 5.1 Equipo A/A 5.2

3,38 0,05 4,6 0,09 0,09 0,25 0,25 0,01 0,01 0,02 0,02 3 3 9,2 9,2 3,8 3,8

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,88 0,88

1 1 0,55 1 1 1 1 1 1 1 1 0,9 0,9 0,325 0,325 1 1

3,38 0,05 2,53 0,09 0,09 0,25 0,25 0,01 0,01 0,02 0,02 2,7 2,7 2,99 2,99 4,32 4,32

1 1 0,9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,9 0,9 1 1

3,38 0,05 2,28 0,09 0,09 0,25 0,25 0,01 0,01 0,02 0,02 2,70 2,70 2,69 2,69 4,32 4,32

Pt Subcuadro

Sem

67

25,87

Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

2.Memoria

CSE P1

P2

R

Cir

Descripción

P (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

CE1 CE2 CE3 CE4 CE4 CE5 CE5 CE6 CE6 CE6 CE7 CE8 CE9 CE10 CE11 CE12 CE13 CE14 CE15

Alumbrado Exterior Alumbrado Proceso Alumbrado Sala Control Alumbrado Sala Control Distribuido Alumbrado Oficinas Sala Control Equipo A/A E1- Sala control Equipo A/A E2- Sala control Equipo A/A E3- S.C.D Equipo A/A E4- Oficinas S.Control Equipo A/A E5- Oficinas S.Control Sai - T.C.S 1.1 ( 3 x 10 A ) Sai - T.C.S 1.2 ( 3 x 10 A ) Sai - T.C.S 1.3 ( 3 x 10 A ) Sai - T.C.S 1.4 ( 3 x 10 A ) Sai - T.C.S 1.5 ( 3 x 10 A ) Sai - Armario SCD-1 Sai - Armario SCD-2 Sai - Armario SCD-3 Cuadro de Corriente Continua

3,75 5,11 1,92 0,38 0,77 7 7 3,8 3,8 3,8 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 2,2 2,2 2,2 5

1 1 1 1 1 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3,75 5,11 1,92 0,38 0,77 7,95 7,95 4,32 4,32 4,32 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 2,2 2,2 2,2 5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3,75 5,11 1,92 0,38 0,77 7,95 7,95 4,32 4,32 4,32 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 2,20 2,20 2,20 5,00

Pt Subcuadro

74,89

MV1 P1

P2

R

Cir

Descripción

P (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

112

MV1

Motor troceador producto final

90

0,946

1

95,14

1

95,14

CCM P1

P2

R

Cir

Descripción

P (kW)

η

Ku

kW

Ks1

kW

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111

M1 M2 A1 M3 M4 A2 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 PG1 PG2

Motor dosificador de aditivos línea 1 Motor dosificador de aditivos línea 2 Agitador del reactor Motor envió a deshidratación Motor dosificador aditivos III Agitador del deshidratador Motor envió a filiación Motor envió de impurezas a residuos Motor envió producto a horno Motor envió fondos a residuos Motor cinta transporte producto Motor ensacado Motor etiquetado Motor cinta transporte producto Motor cinta transporte final Motor cinta transporte final Motor compresor de aire 1 Motor compresor de aire 2 Motor compresor grupo frió Motor bomba aceite grupo de frió Motor Puente Grúa -1 (Proceso) Motor Puente Grúa -2 (mecánico)

2,2 5,5 18,5 30 5,5 18,5 30 5,5 18,5 5,5 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 18,5 18,5 30 2,2 22 5,5

0,82 0,86 0,91 0,916 0,86 0,91 0,916 0,86 0,91 0,86 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 0,91 0,91 0,916 0,82 0,91 0,86

0,7 0,7 0,8 1 1 0,7 0,8 0,7 0,8 0,7 1 0,8 1 1 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 1 0,7 0,7

1,88 4,48 16,26 32,75 6,40 14,23 26,20 4,48 16,26 4,48 2,68 2,15 2,68 2,68 2,15 2,15 14,23 14,23 26,20 2,68 16,92 4,48

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1,88 4,48 16,26 32,75 6,40 14,23 26,20 4,48 16,26 4,48 2,68 2,15 2,68 2,68 2,15 2,15 14,23 14,23 26,20 2,68 16,92 4,48

Pt Subcuadro

Sem

68

220,65

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2.Memoria

TABLA FINAL DE RESULTADOS

P2

P3

kW

Ks2

kW

152,91 185,34 59,42 8,67 25,87

0,8

345,76

CSE

74,89

1

74,9

CCM

220,65

1

220,6

MV1

95,14

1

95,1

CD-1 CD-2 CD-3 CD-4 CD-5

C S A

Pt

ST

Ks3

kW

Ka

Cos ϕ

kVA

0,80

589,15

1,3

0,95

806,21

La potencia aparente total obtenida a partir de la suma de las potencias listadas, que corresponde con la potencia absorbida por los receptores, y como consecuencia, la intensidad que circula por los conductores, está relacionada con el factor de potencia y el rendimiento de los motores de toda la instalación. Considerando una posible ampliación del 30%, la potencia aparente será : St =

589,15 ·1,3 = 806,21 kVA 0,95

Como la instalación dispone de equipos para la compensación de energía reactiva, el cálculo de potencia aparente se realiza con el factor de potencia compensado, siendo de 0,95 A partir de esta potencia se opta por un centro con dos trafos en paralelo de 630 kVA, que se considera la solución más oportuna debido al tipo de instalación según se explica en el apartado 2.8.1.4.2.1.1 de la memoria Con una potencia total del C.T de ............................................. St = 1230 kVA Todos los criterios de cálculos de la demanda de potencia se encuentran en el apartado 3.2.1.1. del apartado de anexos

Sem

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2.Memoria

2.8.2.5 Acometida A y acometida B. Línea de media tensión Se dispondrá de dos alimentaciones procedentes de una subestación propia existente en las instalaciones cercanas propiedad de Repsol YPF. Las dos líneas de Un=25kV ,de 1000m de longitud alimentaran el C.T donde se transformará en B.T a 400V. Características de la línea : Un : Longitud : Sección: Disposición:

25kV 1000m 1x120mm2/16mm2 18/30kV Directamente enterrado

Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable:

Aluminio (Al) EPR/HEPR Unipolar

Tipo de cable propuesto:

Sem

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2.Memoria

2.8.2.6 Distribución en baja tensión La distribución en baja tensión estará configurada por un juego de 2 semi-barras alimentadas cada una por uno de los dos trafos de 630kV. La situación de trabajo en condiciones normales será la siguiente : Acoplamiento : Abierto Acometida A : Alimentada a través de TR-A Acometida B : Alimentada a través de TR-B La configuración de los cuadros y subcuadros se va explicando a lo largo de los siguientes apartados. 2.8.2.6.1 Líneas generales de alimentación Se dispondrán de dos líneas de alimentación procedentes de los TR-A y TR-B que alimentarán el CGBT. Siguiendo con lo que dicta la ITC-BT-14, la instalación se realizará de forma que el trazado sea lo más corto y rectilíneo posible. Al igual que en todos los cálculos de secciones realizados, se ha tenido en cuenta tanto la máxima caída de tensión permitida, como la intensidad admisible. Los resultados y procedimientos detallados de los cálculos se encuentran en el apartado de anexos. Características de la línea : Un red : Longitud : Sección: Disposición:

230/400V 5m 1x185mm2/95mm2 0,6/1kV Directamente enterrado

Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable: Numero de cables por fase:

Cobre (Cu) XLPE Unipolar Tres

Figura 22. Tipo de cable propuesto

Sem

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2.8.2.6.2

2.Memoria

Cuadro general de baja tensión.

En nuestro el Cuadro General de Baja Tensión, es el que contiene los elementos de protección de las líneas generales de alimentación por lo que aunque se podría decir que responde a la definición de caja general de protección no es exactamente de esta manera, ya que en este caso la propiedad privada comienza incluso antes del C.T, y no en la CGP como dicta la ITC-BT14, por lo que el mantenimiento y conservación de todo corre a cargo de la propiedad. En nuestro caso el CGBT esta compuesto por dos alimentaciones procedentes de los dos trafos que en condiciones normales trabajan separadas y 4 salidas de cada alimentación como figura en el siguiente ejemplo de configuración de cuadro propuesto.

Figura 23. Propuesta para CGBT.

El cuadro propuesto dispondrá como mínimo de la siguiente aparementa :

ACOPLAMIENTO INTERRUPTOR AUTOMÁTICO SACE EMAX E1 In=1000A 3 CONMUTADORES PARA TRANSFERENCIA • MANUAL – AUTOMATICO • A–B–C

Sem

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• LOCAL – REMOTO – TEST - DISPARO PULSADOR DE ORDEN DE TRANSFERENCIA RELE STS 7041

SALIDAS BARRAS A ACOMETIDA A INTERRUPTOR AUTOMÁTICO SACE EMAX E1 In=1000A RELÉ DE PROTECCIÓN PR122/P 1 ANALIZADOR DE REDES CIRCUTOR 3 TRAFOS DE INTENSIDAD (3000/5-5A) 3 TRAFOS DE TENSIÓN (400/110) 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor SALIDA A-1. INTERRUPTOR VIGICOMPACT NS 160 In = 160 / Protección diferencial 0,3-1A 3 trafos de intensidad 250/5A 1 Analizador de redes 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor SALIDA A-2. INTERRUPTOR VIGICOMPACT NS 630 In = 630 / Protección diferencial 0,3-1A 3 trafos de intensidad 250/5A 1 Analizador de redes 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor SALIDA A-3. INTERRUPTOR VIGICOMPACT NS 400 In = 400 / Protección diferencial 0,3-1A 3 trafos de intensidad 250/5A 1 Analizador de redes 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor

Sem

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2.Memoria

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SALIDA A-4. RESERVA NO EQUIPADA SALIDAS BARRAS B ACOMETIDA B INTERRUPTOR AUTOMÁTICO SACE EMAX E1 In=1000A RELÉ DE PROTECCIÓN PR122/P 1 ANALIZADOR DE REDES CIRCUTOR 3 TRAFOS DE INTENSIDAD (3000/5-5A) 3 TRAFOS DE TENSIÓN (400/110) 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor SALIDA B-1. INTERRUPTOR VIGICOMPACT NS 250 In = 250 / Protección diferencial 0,3-1A 3 trafos de intensidad 250/5A 1 Analizador de redes 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor SALIDA B-2. RESERVA NO EQUIPADA SALIDA B-3. INTERRUPTOR VIGICOMPACT NS 250 In = 250 / Protección diferencial 0,3-1A 3 trafos de intensidad 250/5A 1 Analizador de redes 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor SALIDA B-4. INTERRUPTOR VIGICOMPACT NS 630 In = 630 / Protección diferencial 0,3-1A 3 trafos de intensidad 250/5A 1 Analizador de redes 1 conmutador de posición ( local – remoto – test – disparo ) 1 pulsador (Abrir – Cerrar) interruptor

Sem

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2.Memoria

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2.Memoria

Nota: Las características de la aparamenta se encuentran en el apartado 1 de catálogos de los anexos 2.8.2.6.3

Derivaciones individuales

Es la parte de la instalación que, partiendo de la caja de protección (CGBT), en nuestro caso, suministra energía eléctrica a una instalación de usuario. Está regulada por la ITC -BT-15. Las derivación individual que se instala en la actividad, esta constituida por conductores unipolares que se tenderán directamente enterrados y deberán cumplir la norma UNE-EN 21.123 parte 4 ó 5 o a la norma UNE 211002 cumplen con esta prescripción. Para el caso de cables multiconductores o para el caso de derivaciones individuales en el interior de tubos enterrados, el aislamiento de los conductores será de tensión asignada 0,6/1 kV. La sección mínima será de 6 mm² para los cables polares, neutro y protección y de 1,5 mm² para el hilo de mando (para aplicación de las diferentes tarifas), que será de color rojo. Salida A-1. Características de la línea : Un red : Longitud : Sección: Disposición:

230/400V 15m 1x185mm2/185mm2 0,6/1kV Directamente enterrado

Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable: Numero de cables por fase:

Cobre (Cu) XLPE Unipolar Dos

Salida A-2. Características de la línea : Un red : Longitud : Sección: Disposición:

Sem

230/400V 15m 4x50mm2 0,6/1kV Directamente enterrado

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Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable: Numero de cables por fase:

Cobre (Cu) XLPE Tetrapolar Uno

Salida A-3. Características de la línea : Un red : Longitud : Sección: Disposición:

230/400V 5m 1x185mm2/185mm2 0,6/1kV Directamente enterrado

Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable: Numero de cables por fase:

Cobre (Cu) XLPE Unipolar Uno

Salida B-1. Características de la línea : Un red : Longitud : Sección: Disposición:

230/400V 15m 1x95mm2/95mm2 0,6/1kV Directamente enterrado

Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable: Numero de cables por fase:

Cobre (Cu) XLPE Unipolar Dos

Salida B-2. Características de la línea : Un red : Longitud : Sección:

Sem

230/400V 15m 4x70mm2 0,6/1kV

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2.Memoria

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2.Memoria

Disposición: Directamente enterrado Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable: Numero de cables por fase:

Cobre (Cu) XLPE tetrapolar Uno

Salida B-3. Características de la línea : Un red : Longitud : Sección: Disposición:

230/400V 15m 4x95mm2 0,6/1kV Directamente enterrado

Tipo de cable : Naturaleza del conductor : Aislamiento del cable: Composición del cable: Numero de cables por fase:

Cobre (Cu) PVC Tetrapolar Uno

Tipo de cable propuesto:

Figura 24 Tipo de cable propuesto

2.8.2.6.4 Cuadros generales de distribución y subcuadros Generalidades. Los dispositivos generales de mando y protección se situarán lo más cerca posible del punto de entrada de la derivación individual.. La altura a la cual se situarán los dispositivos generales e individuales de mando y protección de los circuitos, medida desde el nivel del suelo, estará comprendida entre 1 y 2 m.

Sem

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2.Memoria

Las envolventes de los cuadros se ajustarán a las normas UNE 20.451 y UNE-EN 60.439 -3, con un grado de protección mínimo IP 30 según UNE 20.324 e IK07 según UNE-EN 50.102. El instalador fijará de forma permanente sobre el cuadro de distribución una placa, impresa con caracteres indelebles, en la que conste su nombre o marca comercial, fecha en que se realizó la instalación. Todos los cuadros y subcuadros dispondrán de un interruptor general automático de corte omnipolar, que permita su accionamiento manual y que esté dotado de protección contra sobrecargas y cortocircuitos. En los cuadros en los que por el carácter de la instalación se instale un interruptor diferencial por cada circuito o grupo de circuitos, se podrá prescindir del interruptor diferencial general. En la configuración de los cuadros y subcuadros se realizará una correcta selectividad y coordinación de las protecciones que aseguren la máxima disponibilidad de la instalación ante posibles averías o perturbaciones.

Cuadros Generales de Distribución Cuadro de Servicios Auxiliares

(CSA)

De este cuadro cuelgan todos los cinco subcuadros que se distribuyen por la nave. Esta compuesto por un interruptor magnetotérmico de cabecera de línea de 630 A y cinco dispositivos de protección magnetotérmica-diferencial para las cinco salidas a subcuadros.

Figura 25 Cuadro propuesto para CSA y tabla de características

El cuadro resultante del montaje con las soluciones Artu-M está conforme a los ensayos tipo de la norma UNE EN 60439-1: o Control de los calentamientos. o Propiedades dieléctricas. o Resistencia a los cortocircuitos. o Eficacia del circuito de protección. Sem

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2.Memoria

o Distancias de aislamiento y líneas de fuga. o Funcionamiento mecánico. o Verificación del IP. Todos los componentes aislantes son autoextinguibles según CEI 695.2.2 Material - Chapa de acero con material anticorrosión y espesor 1 mm. Tratamiento superficial - Revestimiento interior y exterior en resina epoxi. Grado de protección - IP-55. Tensión de empleo - 1000V. Tensión de aislamiento-1000V. Corriente nominal-630 A. Corriente asignada de cresta admisible-75 kA Corriente asignada de corta duración admisible -34 kA ef/1 s Frecuencia-50/60 Hz Dimensiones de cada módulo (HxAxP): 1100x700x200 mm

Cuadro de Servicios de Emergencia

(CSE)

Este cuadro alimentado desde el CGBT y apoyado por un generador de emergencia en caso de fallo de energía, se encarga de distribuir las alimentaciones de emergencia a los receptores críticos. Esta compuesto por un interruptor magnetotérmico de cabecera de línea de 160 A y cuatro dispositivos de protección magnetotérmica-diferencial para las cuatro salidas a subcuadros.

Figura 26 Cuadro propuesto para CSE y tabla de características

El cuadro resultante del montaje con las soluciones Artu-M está conforme a los ensayos tipo de la norma UNE EN 60439-1:

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2.Memoria

o Control de los calentamientos. o Propiedades dieléctricas. o Resistencia a los cortocircuitos. o Eficacia del circuito de protección. o Distancias de aislamiento y líneas de fuga. o Funcionamiento mecánico. Todos los componentes aislantes son autoextinguibles según CEI 695.2.2 Material - Chapa de acero con material anticorrosión y espesor 1 mm. Tratamiento superficial - Revestimiento interior y exterior en resina epoxi. Grado de protección - IP-55. Tensión de empleo - 1000V. Tensión de aislamiento-1000V. Corriente nominal-630 A. Corriente asignada de cresta admisible-75 kA Corriente asignada de corta duración admisible -34 kA ef/1 s Frecuencia-50/60 Hz Dimensiones de cada módulo (HxAxP): 900x700x200 mm Subcuadros CD-1 El subcuadro CD-1 esta ubicado en el área de proceso. De instalación superficial y anclado con tornillos a la pared. En su interior alberga una alimentación procedente del CSA y otra alimentación crítica procedente de CSE. Por lo tanto dispone de dos interruptores automáticos de alimentación general de 400A y 63A respectivamente.

Figura 27 Cuadro propuesto para CD-1 y tabla de características

Sem

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2.Memoria

Las características eléctricas y constructivas son idénticas al modelo anterior y únicamente varía la altura del mismo y su capacidad. Dimensiones: o Alto: 700 mm. o Ancho: 700 mm. o Profundidad: 150mm. o Capacidad de módulos: 72 CD-2 El subcuadro CD-2 esta ubicado en el taller mecánico. De instalación superficial y anclado con tornillos a la pared. En su interior alberga una alimentación procedente del CSA. Por lo tanto dispone de un interruptor automático de alimentación general de 260A y sus respectivos subcircuitos con protección diferencial por subcircuito.

Figura 28. Detalle de configuración propuesta armario Artu-M

Las características eléctricas y constructivas son idénticas al modelo anterior.

CD-3 El subcuadro CD-3 esta ubicado en el taller eléctrico. De instalación superficial y anclado con tornillos a la pared. En su interior alberga una alimentación procedente del CSA. Por lo tanto dispone de un interruptor automático de alimentación general de 160A y sus respectivos subcircuitos con protección diferencial por subcircuito. Las características eléctricas y constructivas son idénticas al modelo anterior.

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2.Memoria

CD-4 El subcuadro CD-4 esta ubicado en la sala del Sistema de Control Distribuido. De instalación superficial y anclado con tornillos a la pared. En su interior alberga una alimentación procedente del CSA y otra alimentación crítica procedente de CSE. Por lo tanto dispone de dos interruptores automáticos de alimentación general de 25A y 100A respectivamente. Las características eléctricas y constructivas son idénticas al modelo CD-1. CD-5 El subcuadro CD-5 esta ubicado en el almacén de acabado. De instalación superficial y anclado con tornillos a la pared. En su interior alberga una alimentación procedente del CSA. Por lo tanto dispone de un interruptor automático de alimentación general de 63A y sus respectivos subcircuitos con protección diferencial por subcircuito. Las características eléctricas y constructivas son idénticas al modelo CD-3. 2.8.2.6.5 Conductores Los conductores y cables que se empleen en las instalaciones serán de cobre mayoritariamente y serán siempre aislados. La tensión asignada será de 450/750V a 0,6/1kV y de aislamiento mediante XLPE ( Polietileno reticulado) o PVC . La sección de los conductores a utilizar se determinará de forma que la caída de tensión entre el origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización sea menor del 3 % para alumbrado y del 5 % para los demás usos. El valor de la caída de tensión podrá compensarse entre la de la instalación interior (de 3 a 5 %) y la de la derivación individual (1,5 %), de forma que la caída de tensión total sea inferior a la suma de los valores límites especificados para ambas ( de 4,5 a 6,5 %). Puesto que la instalación eléctrica de la actividad, se alimenta directamente en media tensión, se considerará que la instalación interior de baja tensión tiene su origen a la salida del transformador, siendo también en este caso las caídas de tensión máximas admisibles del 4,5 % para alumbrado y del 6,5 % para los demás usos. Las intensidades máximas admisibles de los conductores, se rigen en su totalidad por lo indicado en la Norma UNE 20.460-5-523 y su anexo Nacional. En instalaciones interiores, para tener en cuenta las corrientes armónicas debidas a cargas no lineales y posibles desequilibrios, salvo justificación por cálculo, la sección del conductor neutro será como mínimo igual a la de las fases. No se utilizará un mismo conductor neutro para varios circuitos. Los conductores de protección tendrán una sección mínima igual a la fijada en la tabla siguiente:

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Sección conductores fase (mm²)

2.Memoria

Sección conductores protección (mm²)

Sf 16 16 < S f 35 Sf > 35

Sf 16 Sf/2

Los conductores de la instalación deben serán fácilmente identificables, especialmente por lo que respecta al conductor neutro y al conductor de protección. Esta identificación se realizará por los colores que presenten sus aislamientos. Cuando exista conductor neutro en la instalación o se prevea para un conductor de fase su pase posterior a conductor neutro, se identificarán éstos por el color azul claro. Al conductor de protección se le identificará por el color verde-amarillo. Todos los conductores de fase, o en su caso, aquellos para los que no se prevea su pase posterior a neutro, se identificarán por los colores marrón, negro o gris. 2.8.2.6.6 Conexiones En ningún caso se permitirá la unión de conductores mediante conexiones y/o derivaciones por simple retorcimiento o arrollamiento entre sí de los conductores, sino que deberá realizarse siempre utilizando bornes de conexión montados individualmente o constituyendo bloques o regletas de conexión; puede permitirse asimismo, la utilización de bridas de conexión. Siempre deberán realizarse en el interior de cajas de empalme y/o de derivación. Si se trata de conductores de varios alambres cableados, las conexiones se realizarán de forma que la corriente se reparta por todos los alambres componentes. Los terminales, empalmes y conexiones de las canalizaciones en zonas mojadas, presentarán un grado de protección correspondiente a las proyecciones de agua, IPX4. Las tomas de corriente y aparatos de mando y protección se situarán fuera de los locales mojados, y si ésto no fuera posible, se protegerán contra las proyecciones de agua, grado de protección IPX4. En este caso, sus cubiertas y las partes accesibles de los órganos de accionamiento no serán metálicos 2.8.2.6.7 Sistemas de instalación. Los circuitos que se encuentren en un mismo tubo o canal deberán estar aislados para la tensión asignada más elevada. En caso de proximidad de canalizaciones eléctricas con otras no eléctricas, se dispondrán de forma que entre las superficies exteriores de ambas se mantenga una distancia mínima de 3 cm. En caso de proximidad con conductos de calefacción, de aire caliente, vapor o humo, las canalizaciones eléctricas se establecerán de forma que no puedan alcanzar una temperatura peligrosa y, por consiguiente, se mantendrán separadas por una distancia conveniente o por medio de pantallas calorífugas. Las canalizaciones eléctricas que estén situadas bajo zonas que puedan dar lugar a condensaciones, como la zona del tren de lavado o zonas de maquinaria de climatización y frío industrial, deberán estar protegidas a tal efecto.

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2.Memoria

Las canalizaciones estarán dispuestas de forma que faciliten su maniobra, inspección y acceso a sus conexiones. Las canalizaciones eléctricas se establecerán de forma que mediante la conveniente identificación de sus circuitos y elementos, se pueda proceder en todo momento a reparaciones, transformaciones, etc. En toda la longitud de los pasos de canalizaciones a través de elementos de la construcción, tales como muros, tabiques y techos, no se dispondrán empalmes o derivaciones de cables, estando protegidas contra los deterioros mecánicos, las acciones químicas y los efectos de la humedad. Las cubiertas, tapas o envolventes, mandos y pulsadores de maniobra de aparatos tales como mecanismos, interruptores, bases, reguladores, etc, instalados en los locales húmedos o mojados, serán de material aislante. Las canalizaciones en zonas mojadas serán estancas, utilizándose, para terminales, empalmes y conexiones de las mismas, sistemas o dispositivos que presenten el grado de protección correspondiente a las proyecciones de agua, IPX4. Las entradas de los cables y de los tubos a los aparatos eléctricos se realizarán de acuerdo con el modo de protección previsto. Los orificios de los equipos eléctricos para entradas de cables o tubos que no se utilicen deberán cerrarse mediante piezas acordes con el modo de protección de que vayan dotados dichos equipos. En el punto de transición de una canalización eléctrica de una zona a otra, o de un emplazamiento peligroso a otro no peligroso, se deberá impedir el paso de gases, vapores o líquidos inflamables. 2.8.2.6.7.1 Conductores aislados bajo tubos protectores Los cables utilizados serán de tensión asignada 450/750V a 0,6/1kV y de aislamiento mediante XLPE ( Polietileno reticulado) o PVC, aislados con mezclas termoplásticas o termoestables. Los tubos serán metálicos, rígidos o flexibles, con las siguientes • Resistencia a la compresión: Fuerte. • Resistencia al impacto: Fuerte. • Temperatura mínima de instalación y servicio: -5 ºC. • Temperatura máxima de instalación y servicio: +60 ºC. • Resistencia al curvado: Rígido/curvable. • Propiedades eléctricas: Continuidad eléctrica/aislante. • Resistencia a la penetración de objetos sólidos: Contra objetos D 1 mm. • Resistencia a la penetración del agua: Contra gotas de agua cayendo verticalmente cuando el sistema de tubos está inclinado 15º. • Resistencia a la corrosión de tubos metálicos y compuestos: Protección interior y exterior media. El diámetro exterior mínimo de los tubos, en función del número y la sección de los conductores a conducir, se obtendrá de las tablas indicadas en la ITC-BT-21, así como las características mínimas según el tipo de instalación. Para la ejecución de las canalizaciones bajo tubos protectores, se tendrán en cuenta las prescripciones generales siguientes:

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- El trazado de las canalizaciones se hará siguiendo líneas verticales y horizontales o paralelas a las aristas de las paredes que limitan el local donde se efectúa la instalación. - Los tubos se unirán entre sí mediante accesorios adecuados a su clase que aseguren la continuidad de la protección que proporcionan a los conductores. - Será posible la fácil introducción y retirada de los conductores en los tubos después de colocarlos y fijados éstos y sus accesorios, disponiendo para ello los registros que se consideren convenientes, que en tramos rectos no estarán separados entre sí más de 15 metros. El número de curvas en ángulo situadas entre dos registros consecutivos no será superior a 3. Los conductores se alojarán normalmente en los tubos después de colocados éstos. - Los registros podrán estar destinados únicamente a facilitar la introducción y retirada de los conductores en los tubos o servir al mismo tiempo como cajas de empalme o derivación. - Las conexiones entre conductores se realizarán en el interior de cajas apropiadas de material aislante y no propagador de la llama. - Las cajas de derivación metálicas, estarán protegidas contra la corrosión. Las dimensiones de estas cajas serán tales que permitan alojar holgadamente todos los conductores que deban contener. Su profundidad será al menos igual al diámetro del tubo mayor más un 50 % del mismo, con un mínimo de 40 mm. Su diámetro o lado interior mínimo será de 60 mm. - En locales mojados las uniones entre los tubos y las cajas de conexión, se realizarán mediante prensaestopas adecuados para cada caso. - Los tubos metálicos deben conectarse a tierra. Su continuidad eléctrica deberá quedar convenientemente asegurada. En el caso de utilizar tubos metálicos flexibles, es necesario que la distancia entre dos puestas a tierra consecutivas de los tubos no exceda de 10 metros. Cuando los tubos se instalen en montaje superficial, se tendrán en cuenta, además, las siguientes prescripciones: - Los tubos se fijarán a las paredes o techos por medio de bridas o abrazaderas protegidas contra la corrosión y sólidamente sujetas. La distancia entre éstas será, como máximo, de 0,50 metros. Se dispondrán fijaciones de una y otra parte en los cambios de dirección, en los empalmes y en la proximidad inmediata de las entradas en cajas o aparatos. - Los tubos se colocarán adaptándose a la superficie sobre la que se instalan, curvándose o usando los accesorios necesarios. - En alineaciones rectas, las desviaciones del eje del tubo respecto a la línea que une los puntos extremos no serán superiores al 2 por 100. - Es conveniente disponer los tubos, siempre que sea posible, a una altura mínima de 2,50 metros sobre el suelo, con objeto de protegerlos de eventuales daños mecánicos. Cuando los tubos se coloquen empotrados, se tendrán en cuenta, además, las siguientes prescripciones: - En la instalación de los tubos en el interior de los elementos de la construcción, las rozas no pondrán en peligro la seguridad de las paredes o techos en que se practiquen. Las dimensiones de las rozas serán suficientes para que los tubos queden recubiertos por una capa de 1 centímetro de espesor, como mínimo. - Las tapas de los registros y de las cajas de conexión quedarán accesibles y desmontables una vez finalizada la obra. Los registros y cajas quedarán enrasados con la superficie exterior del

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revestimiento de la pared o techo cuando no se instalen en el interior de un alojamiento cerrado y practicable. 2.8.2.6.7.2 Conductores aislados bajo canales protectoras. Se instalarán canalizaciones de este tipo en las zonas de ubicación del cuadro general de medida y seccionamiento así como el cuadro general de distribución, con el fin de soportar los conductores de, la línea general de alimentación, la derivación individual, la línea de compensación de energía reactiva y la que proviene del generador eléctrico. La canal protectora es un material de instalación constituido por un perfil de paredes perforadas o no, destinado a alojar conductores o cables y cerrado por una tapa desmontable. Los cables utilizados serán de tensión asignada 450/750V a 0,6/1kV y de aislamiento mediante XLPE ( Polietileno reticulado) o PVC, aislados con mezclas termoplásticas o termoestables. Las canales serán metálicas, con las siguientes características: • Resistencia al impacto: Fuerte. • Temperatura mínima de instalación y servicio: +15 ºC canales L ¡Ü 16 mm y -5 ºC canales L > 16 mm. • Temperatura máxima de instalación y servicio: +60 ºC. • Propiedades eléctricas: Aislante canales L ¡Ü 16 mm y Continuidad eléctrica/aislante canales L > 16 mm. • Resistencia a la penetración de objetos sólidos: Grado 4 canales L ¡Ü 16 mm y no inferior a 2 canales L > 16 mm. Las canales protectoras tendrán un grado de protección IP4X y estarán clasificadas como "canales con tapa de acceso que sólo pueden abrirse con herramientas". En su interior se podrán colocar mecanismos tales como interruptores, tomas de corriente, dispositivos de mando y control, etc., siempre que se fijen de acuerdo con las instrucciones del fabricante. También se podrán realizar empalmes de conductores en su interior y conexiones a los mecanismos. Las canales protectoras instaladas para aplicaciones más especificas, deberán tener unas características mínimas de resistencia al impacto, de temperatura mínima y máxima de instalación y servicio, de resistencia a la penetración de objetos sólidos y de resistencia a la penetración de agua, adecuadas a las condiciones del emplazamiento al que se destina; asimismo las canales serán no propagadoras de la llama. Dichas características serán conformes a las normas de la serie UNE-EN 50.085. El trazado de las canalizaciones se hará siguiendo preferentemente líneas verticales y horizontales o paralelas a las aristas de las paredes que limitan al local donde se efectúa la instalación. La tapa de las canales quedará siempre accesible.

2.8.2.6.7.3 Conductores aislados en bandeja o soporte de bandejas. Estas instalaciones se establecerán con cables de tensiones asignadas no inferiores a 0,6/1 kV, provistos de aislamiento y cubierta, construidos de modo que dispongan de una protección

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mecánica (cables con aislamiento mineral y cubierta metálica o cables armados con alambre de acero galvanizado y cubierta externa no metálica).

2.8.2.7 Protecciones 2.8.2.7.1 Protección contra sobreintensidades. Todo circuito estará protegido contra los efectos de las sobreintensidades que puedan presentarse en el mismo, para lo cual la interrupción de este circuito se realizará en un tiempo conveniente o estará dimensionado para las sobreintensidades previsibles. Las sobreintensidades podrán estar motivadas por: • Sobrecargas debidas a los aparatos de utilización o defectos de aislamiento de gran impedancia. • Cortocircuitos. • Descargas eléctricas atmosféricas. a) Protección contra sobrecargas. El límite de intensidad de corriente admisible en un conductor ha de quedar en todo caso garantizada por el dispositivo de protección utilizado, teniendo en cuenta que la intensidad admisible en los conductores deberá disminuirse en un 15% respecto al valor correspondiente a una instalación convencional, por tratarse de una instalación clasificada. El dispositivo de protección estará constituido generalmente por un interruptor automático de corte omnipolar con curva térmica de corte, o por cortacircuitos fusibles calibrados de características de funcionamiento adecuadas. b) Protección contra cortocircuitos. En el origen de todo circuito se establecerá un dispositivo de protección contra cortocircuitos cuya capacidad de corte estará de acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en el punto de su conexión. Se admite, no obstante, que cuando se trate de circuitos derivados de uno principal, cada uno de estos circuitos derivados disponga de protección contra sobrecargas, mientras que un solo dispositivo general pueda asegurar la protección contra cortocircuitos para todos los circuitos derivados. Se admiten como dispositivos de protección contra cortocircuitos los fusibles calibrados de características de funcionamiento adecuadas y los interruptores automáticos con sistema de corte omnipolar. La norma UNE 20.460 -4-43 recoge todos los aspectos requeridos para los dispositivos de protección. La norma UNE 20.460 -4-473 define la aplicación de las medidas de protección expuestas en la norma UNE 20.460 -4-43 según sea por causa de sobrecargas o cortocircuito, señalando en cada caso su emplazamiento u omisión.

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2.8.2.7.2 Protección contra sobretensiones. 2.8.2.7.2.1 Categorías de las sobretensiones. Las categorías indican los valores de tensión soportada a la onda de choque de sobretensión que deben de tener los equipos, determinando, a su vez, el valor límite máximo de tensión residual que deben permitir los diferentes dispositivos de protección de cada zona para evitar el posible daño de dichos equipos. Se distinguen 4 categorías diferentes, indicando en cada caso el nivel de tensión soportada a impulsos, en kV, según la tensión nominal de la instalación. Tensión nominal instalación

Sistemas III Sistemas II 230/400 230 400/690 1000 -

Tensión soportada a impulsos 1,2/50 (kV) Categoría IV Categoría III Categoría II Categoría I 6 4 2,5 1,5 8 6 4 2,5

Categoría I Se aplica a los equipos muy sensibles a las sobretensiones y que están destinados a ser conectados a la instalación eléctrica fija (ordenadores, equipos electrónicos muy sensibles, etc). En este caso, las medidas de protección se toman fuera de los equipos a proteger, ya sea en la instalación fija o entre la instalación fija y los equipos, con objeto de limitar las sobretensiones a un nivel específico. Categoría II Se aplica a los equipos destinados a conectarse a una instalación eléctrica fija (electrodomésticos, herramientas portátiles y otros equipos similares). Categoría III Se aplica a los equipos y materiales que forman parte de la instalación eléctrica fija y a otros equipos para los cuales se requiere un alto nivel de fiabilidad (armarios de distribución, embarrados, aparamenta: interruptores, seccionadores, tomas de corriente, etc, canalizaciones y sus accesorios: cables, caja de derivación, etc, motores con conexión eléctrica fija: ascensores, máquinas industriales, etc. Categoría IV Se aplica a los equipos y materiales que se conectan en el origen o muy próximos al origen de la instalación, aguas arriba del cuadro de distribución (contadores de energía, aparatos de tele medida, equipos principales de protección contra sobreintensidades, etc).

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2.8.2.7.2.2 Medidas para el control de las sobretensiones. Se pueden presentar dos situaciones diferentes: Situación natural: Cuando no es preciso la protección contra las sobretensiones transitorias, pues se prevé un bajo riesgo de sobretensiones en la instalación (debido a que está alimentada por una red subterránea en su totalidad). En este caso se considera suficiente la resistencia a las sobretensiones de los equipos indicada en la tabla de categorías, y no se requiere ninguna protección suplementaria contra las sobretensiones transitorias. Situación controlada: Cuando es preciso la protección contra las sobretensiones transitorias en el origen de la instalación, pues la instalación se alimenta por, o incluye, una línea aérea con conductores desnudos o aislados. También se considera situación controlada aquella situación natural en que es conveniente incluir dispositivos de protección para una mayor seguridad (continuidad de servicio, valor económico de los equipos, pérdidas irreparables, etc.). Los dispositivos de protección contra sobretensiones de origen atmosférico deben seleccionarse de forma que su nivel de protección sea inferior a la tensión soportada a impulso de la categoría de los equipos y materiales que se prevé que se vayan a instalar. Los descargadores se conectarán entre cada uno de los conductores, incluyendo el neutro o compensador y la tierra de la instalación. 2.8.2.7.2.3 Selección de los materiales en la instalación. Los equipos y materiales deben escogerse de manera que su tensión soportada a impulsos no sea inferior a la tensión soportada prescrita en la tabla anterior, según su categoría. Los equipos y materiales que tengan una tensión soportada a impulsos inferior a la indicada en la tabla anterior, se pueden utilizar, no obstante: En situación natural, cuando el riesgo sea aceptable. En situación controlada, si la protección contra las sobretensiones es adecuada. 2.8.2.7.3 Protección contra contactos directos e indirectos. 2.8.2.7.3.1 Protección contra contactos directos. Protección por aislamiento de las partes activas. Las partes activas estarán recubiertas de un aislamiento que no pueda ser eliminado más que destruyéndolo. Protección por medio de barreras o envolventes.

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Las partes activas estarán situadas en el interior de las envolventes o detrás de barreras que posean, como mínimo, el grado de protección IP XXB, según UNE20.324. Si se necesitan aberturas mayores para la reparación de piezas o para el buen funcionamiento de los equipos, se adoptarán precauciones apropiadas para impedir que las personas o animales domésticos toquen las partes activas y se garantizará que las personas sean conscientes del hecho de que las partes activas no deben ser tocadas voluntariamente. Las superficies superiores de las barreras o envolventes horizontales que son fácilmente accesibles, deben responder como mínimo al grado de protección IP4X o IP XXD. Las barreras o envolventes deben fijarse de manera segura y ser de una robustez y durabilidad suficientes para mantener los grados de protección exigidos, con una separación suficiente de las partes activas en las condiciones normales de servicio, teniendo en cuenta las influencias externas. Cuando sea necesario suprimir las barreras, abrir las envolventes o quitar partes de éstas, esto no debe ser posible más que: Bien con la ayuda de una llave o de una herramienta; O bien, después de quitar la tensión de las partes activas protegidas por estas barreras o estas envolventes, no pudiendo ser restablecida la tensión hasta después de volver a colocar las barreras o las envolventes; O bien, si hay interpuesta una segunda barrera que posee como mínimo el grado de protección IP2X o IP XXB, que no pueda ser quitada más que con la ayuda de una llave o de una herramienta y que impida todo contacto con las partes activas. Protección complementaria por dispositivos de corriente diferencial-residual. Esta medida de protección está destinada solamente a complementar otras medidas de protección contra los contactos directos. El empleo de dispositivos de corriente diferencial-residual, cuyo valor de corriente diferencial asignada de funcionamiento sea inferior o igual a 30 mA, se reconoce como medida de protección complementaria en caso de fallo de otra medida de protección contra los contactos directos o en caso de imprudencia de los usuarios. 2.8.2.7.3.2 Protección contra contactos indirectos. La protección contra contactos indirectos se conseguirá mediante "corte automático de la alimentación". Esta medida consiste en impedir, después de la aparición de un fallo, que una tensión de contacto de valor suficiente se mantenga durante un tiempo tal que pueda dar como resultado un riesgo. La tensión límite convencional es igual a 50 V, valor eficaz en corriente alterna, en condiciones normales y a 24 V en locales húmedos. Todas las masas de los equipos eléctricos protegidos por un mismo dispositivo de protección, deben ser interconectadas y unidas por un conductor de protección a una misma toma de tierra. El punto neutro de cada generador o transformador debe ponerse a tierra. Se cumplirá la siguiente condición: Ra x Ia =.U

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(Ecuación 2.8)

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Donde: Ra : es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los conductores de protección de masas. Ia : es la corriente que asegura el funcionamiento automático del dispositivo de protección. Cuando el dispositivo de protección es un dispositivo de corriente diferencial-residual es la corriente diferencial-residual asignada. U : es la tensión de contacto límite convencional (50 ó 24V). 2.8.2.7.4 Selectividad de protecciones. El diseño del sistema de protección de las instalaciones eléctricas es de vital importancia tanto para garantizar un servicio funcional, económico y correcto en toda la instalación como para reducir al mínimo los problemas causados por condiciones de servicio anómalas y fallos reales. En el marco de este análisis, se estudia la coordinación entre los diferentes dispositivos destinados a la protección de zonas y componentes específicos para: Garantizar la seguridad en todos los casos Identificar la zona implicada en el problema y excluirla rápidamente, sin intervenciones indiscriminadas que reducirían la disponibilidad de energía en zonas en buen estado. Reducir el efecto del fallo en otras zonas básicas de la instalación (reducción del valor de la tensión, pérdida de estabilidad en máquinas de giro) Reducir la tensión en componentes y los daños en el área afectada Garantizar la continuidad del servicio con una tensión de alimentación de buena calidad Garantizar un respaldo adecuado en caso de fallo de funcionamiento de la protección asignada a la apertura Proporcionar al personal y al sistema de gestión la información necesaria para reiniciar el servicio en el menor tiempo posible y con el menor contratiempo para el resto de la red Lograr una buena combinación de fiabilidad, sencillez y ahorro En definitiva, un buen sistema de protección debe ser capaz de: Comprender lo que ha sucedido y cómo ha sucedido, diferenciar entre situaciones anómalas pero tolerables y situaciones de fallo dentro de la zona de influencia y evitar disparos indeseados que conllevan la desconexión de una parte en buen estado de la instalación. Trabajar lo más rápido posible para limitar los daños (destrucción, envejecimiento acelerado, …) preservando la continuidad y la estabilidad del suministro eléctrico. Las soluciones proceden de un compromiso entre estos dos requisitos opuestos: identificación precisa del fallo y rápida intervención, y se definen de conformidad con el requisito que tiene prioridad. Por ejemplo, en caso de que sea más importante evitar disparos no deseados, se prefiere un sistema de protección indirecto basado en enclavamientos y transmisión de datos entre diferentes dispositivos que evalúa los valores eléctricos localmente, mientras que la velocidad y la limitación del efecto destructivo del cortocircuito requieren sistemas con acción directa que utilizan bobinas de protección directamente incorporadas en los dispositivos.

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En sistemas de baja tensión para la distribución primaria y secundaria, se prefiere por lo general la segunda solución. Limitar el campo a un análisis del problema que consista en armonizar la intervención de las protecciones en caso de sobrecorrientes (sobrecargas y cortocircuitos). Este problema abarca el 90% de los requisitos de coordinación de las protecciones en redes no interconectadas de baja tensión. Antes de seguir adelante, conviene recordar que: La “selectividad de los disparos por sobrecorriente” es una “coordinación entre las características de funcionamiento de dos o más dispositivos de protección contra sobrecorriente, de modo que cuando la falta se produce dentro unos límites establecidos, el dispositivo destinado a funcionar dentro de dichos límites interviene mientras que los demás no lo hacen” (norma IEC 60947-1, def. 2.5.23); La “selectividad total” es una “selectividad en la cual, en presencia de dos dispositivos de protección contra sobrecorriente en serie, el dispositivo de protección del lado de la carga lleva a cabo la protección sin que intervenga el otro dispositivo” (norma IEC 60947-2, def. 2.17.2); La “selectividad parcial” es una “selectividad en la cual, en presencia de dos dispositivos de protección contra sobrecorriente en serie, el dispositivo de protección del lado de la carga lleva a cabo la protección hasta un nivel de sobrecorriente determinado sin que el otro dispositivo intervenga” (norma IEC 60947-2, def. 2.17.3); este nivel de sobrecorriente se denomina “intensidad límite de selectividad Is” (norma IEC 60947-2, def. 2.17.4); La “protección de acompañamiento” es la “coordinación de dos dispositivos de protección en serie para la protección contra sobrecorriente. El dispositivo de protección situado en el lado de la alimentación se encarga, por lo general (pero no necesariamente), de la protección contra la sobrecorriente con o sin ayuda del otro dispositivo y solicitaciones excesivas en este último” (norma IEC 60947-1, def. 2.5.24). El valor de corriente por encima del cual se garantiza la protección se denomina “Intensidad de Intersección IB” (norma IEC 60947-1, def. 2.5.25 y norma IEC 60947-1, def. 2.17.6). Limitando el análisis al comportamiento de los dispositivos de protección con intervención basada en relés de sobrecorriente, la estrategia utilizada para coordinar las protecciones depende en gran medida de los valores de corriente nominal y de cortocircuito en la instalación en cuestión, tal y como se indica en el diagrama 1. En el siguiente diagrama se pueden definir las siguiente zonas: selectividad amperimétrica selectividad cronométrica selectividad de zona selectividad energética protección de acompañamiento

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Figura 29. Tipos de selectividad

La selectividad de zona es uno de los métodos más avanzados para coordinar las protecciones: esta filosofía de protección permite reducir los tiempos de disparo de la protección más cercana al fallo respecto de los tiempos previstos por la selectividad cronométrica, cuyo perfeccionamiento ha desembocado en la selectividad de zona. En la selectividad cronométrica, la coordinación de las protecciones se realiza asociando el valor medido de la corriente con la duración del fenómeno: un determinado valor de corriente hará que las protecciones actúen después de un intervalo de tiempo que permita a las protecciones “más cercanas” al fallo de disparar primero, excluyendo la zona donde se produce la falta. Por tanto, la estrategia consiste en aumentar los umbrales de corriente y los retardos de las protecciones contra cortocircuitos progresivamente a medida que las fuentes de alimentación se aproximan (nivel de ajuste de la protección directamente relacionado con su nivel jerárquico). La diferencia entre los retardos definidos en las protecciones en serie debe tener en cuenta la suma de: Los tiempos de determinación y eliminación del fallo El tiempo de sobre impulso del dispositivo en el lado de la alimentación (intervalo durante el cual la protección aguas arriba puede dispararse aunque el fenómeno haya finalizado). Este estudio se realiza comparando las curvas de disparo de tiempo-corriente de los dispositivos de protección. Por lo general, este tipo de coordinación: Es fácil de estudiar y de construir y no es caro comparado con el sistema de protección Permite obtener valores límites de selectividad aún mayores, a paridad de corriente de corta duración soportada por el dispositivo del lado de la alimentación

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Permite el respaldo de las protecciones y puede ofrecer buena información al sistema de control; pero: Los tiempos de disparo y los niveles de energía de las protecciones, especialmente de aquéllas cercanos a las fuentes, son altos, con problemas obvios de seguridad y de daños a los componentes (generalmente sobredimensionados) incluso en las zonas no implicadas en el fallo; Sólo permite el uso de interruptor limitadores de corriente en el último escalón; los demás interruptor debe ser capaz de soportar las solicitaciones térmicas y electrodinámicas relacionadas con el paso de la corriente de fallo para el intervalo de tiempo específico. Deben utilizarse interruptor selectivos (interruptor de categoría B de conformidad con la norma IEC 60947-2) para los diferentes niveles, por lo general interruptores automáticos de bastidor abiertos, para garantizar una corriente de corta duración admisible suficientemente alta; La duración de las perturbaciones en las tensiones de alimentación causadas por la corriente de corta duración en las zonas no implicadas en el fallo puede crear problemas con dispositivos electromecánicos (tensión por debajo del valor actuación de la bobina de mínima) y electrónicos. LA SELECTIVIDAD DE ZONA es un perfeccionamiento de la selectividad cronométrica y puede ser directa o indirecta. Por lo general, se obtiene a través del diálogo entre los dispositivos de medición de corriente los cuales, una vez determinado que se ha superado el umbral regulado, permiten identificar correctamente la zona de fallo y cortar el suministro eléctrico de la misma. En la práctica, puede obtenerse de dos maneras: Los dispositivos de medición envían la información relacionada con el exceso del umbral de corriente establecido al sistema de supervisión y éste decide qué protección debe intervenir (tipo indirecto); Cada protección, en presencia de valores de corriente más altos que lo establecido, envía una señal de bloqueo a las protecciones aguas arriba a través de una conexión directa o un bus y, antes de actuar, comprueba de no haber recibido una señal de bloqueo similar desde alguna protección situada aguas abajo . Esto significa que sólo la protección más cercana a la falta interviene (tipo directo). El primer método prevé tiempos de disparo en un rango de 0.5 a 1s y se utiliza, especialmente, en el caso de corrientes de corta duración bajas cuya dirección de flujo está definida de manera ambigua. El segundo método permite tiempos de disparo definitivamente más bajos: comparado con una selectividad cronométrica, ya no es necesario aumentar el intervalo de tiempo a medida que la fuente de suministro eléctrico se aproxima. El tiempo de retardo programado puede reducirse al tiempo suficiente para confirmar la ausencia de cualquier señal de bloqueo desde la protección aguas abajo (o sea al tiempo que necesita el dispositivo aguas abajo para determinar la situación anómala y completar la transmisión de la señal correctamente).

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Comparada con la selectividad cronométrica, la selectividad de zona: reduce los tiempos de disparo y aumenta el nivel de seguridad; los tiempos de disparo pueden ser de 100ms o inferiores; reduce tanto el daño causado por el fallo como las perturbaciones en el sistema de suministro eléctrico; reduce las solicitaciones térmicas y dinámicas en los interruptores; permite un altísimo número de niveles de selectividad. Por otro lado, es más onerosa en cuanto a costes y complejidad de instalación. Las altas prestaciones requeridas necesitan aumentos de tamaño (aunque menos de los previstos en el caso de la selectividad cronométrica pura), componentes especiales, cableados adicionales, fuentes de suministro eléctrico auxiliares, … Por consiguiente, esta solución se utiliza principalmente en sistemas con altos valores de corriente nominal y de cortocircuito, con requisitos muy exigentes tanto para la seguridad como para la continuidad del servicio: a menudo se encuentran ejemplos de selectividad de zona en cuadros de mando de distribución primaria, en el lado de la carga de transformadores y generadores. Selectividad de zona con la serie de interruptores automáticos Emax utilizados para dar mayor fiabilidad al CGBT El constante aumento de la complejidad tecnológica y funcional de las instalaciones eléctricas requiere todo tipo de componentes, especialmente aquellos que, como los interruptores de protección, son de vital importancia para la seguridad. Asimismo, requiere niveles altos de fiabilidad y continuidad de servicio con necesidades de mantenimiento mínimas. Los interruptores automáticos de la serie Emax cumplen con estos requisitos ya que han sido estudiados para integrarse y coordinarse perfectamente con las diferentes líneas de productos de baja tensión de ABB. Disponibles en cinco tamaños, se caracterizan por corrientes permanente asignada de 800 A a 6300 A, con capacidades de corte de 42 kA a 150 kA (380/415 Vca). La completa gama de relés permite coordinar las funciones de protección según el valor de corriente, tiempo y energía de las cadenas de selectividad y, con los relés de sobrecorriente PR122 y PR123, también según la selectividad de zona. Relé electrónicos utilizado PR122 La amplia gama de ajustes otorga a la protección un carácter general, es decir, adecuado para cualquier tipo de instalación. Por lo general, los relés no requieren alimentación auxiliar dado que la energía procede de los transformadores corriente (CT): para activar las funciones de protección y de amperímetro, basta con que al menos una fase tenga una intensidad de corriente superior a 100A. Para la visualización, al menos una fase debe tener una intensidad de carga superior a 160A.

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Se incluye la posibilidad de alimentación auxiliar a través de una unidad de batería portátil PR130/B (siempre suministrada). Esta unidad permite ajustar las protecciones con el interruptor no autoalimentado. Los relés PR122 se suministran con diferentes funciones de protección como, por ejemplo: Sobrecarga (L) Cortocircuito selectivo (S) Cortocircuito instantáneo (I) Falta a tierra (G) Para todas estas funciones, existe una amplia gama de ajustes disponibles para los tiempos y umbrales de disparo. Las funciones S y G pueden retardarse con un tiempo independiente de la corriente (t=k) o dependiente de la corriente (energía específica pasante constante I2t= k). La protección relativa a la falta a tierra también puede realizarse conectando los relés a un transformador toroidal externo situado en el conductor que conecta el centro estrella del transformador a la tierra. Características funcionales Protección contra sobrecarga (L) La protección contra sobrecarga con disparo a tiempo largo inverso L es de tipo I2t=k. El ajuste se realiza entre los valores de 0.4…1 x In con pasos de umbral de 0.01 x In. Para el ajuste de los tiempos de disparo se dispone de 48 curvas, cada una de las cuales es definida por el tiempo de disparo correspondiente a la corriente 3 x I1 (I1= ajuste de umbral; t1= 3…144 s con pasos de umbral de 3s). Esta función de protección no puede excluirse. Protección contra cortocircuito selectiva (S) La protección contra cortocircuito selectiva S puede definirse en dos tipos de curvas diferentes, a tiempo de disparo independiente de la corriente (t= k), o a energía específica pasante constante (t= k/I2). El ajuste se realiza entre los valores límite de 0.6…10 x In con pasos de umbral de 0.1 x In. El ajuste del tiempo de disparo se define dentro del siguiente rango de valores (para las curvas con energía específica pasante constante - t= k/I2 - a una corriente de 10 x In): t2= 0.05…0.8 s con pasos de 0.01 s. La selectividad de zona se aplica a la función S sólo con la característica t= k. Esta función de protección puede excluirse. Protección contra cortocircuito instantánea (I) La protección contra cortocircuito instantánea (I) puede regularse entre los siguientes valores I3= 1.5…15 x In con pasos de 0.01 x In. El tiempo de disparo es “instantáneo” y la protección puede excluirse.

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Protección contra falta a tierra (G) La protección contra falta a tierra G puede definirse con dos tipos de curvas diferentes: con tiempo de disparo independiente de la corriente (t= k), o con energía específica pasante constante (t= k/I2). El ajuste se realiza entre los valores de 0.2…1 x In con pasos de 0.02xIn. El ajuste del tiempo de disparo se define dentro de los valores: t4= 0.1…1 s con pasos de 0.05 s. La selectividad de zona se aplica a la función G sólo con la característica t= k. Esta función de protección puede excluirse. Características funcionales del relé PR122 para la selectividad de zona La selectividad de zona puede aplicarse a la función S y a la función G. Para ello, es necesario disponer de una alimentación auxiliar para garantizar la presencia de la señal de bloqueo (ZSin y ZSout) y su estabilidad entre un interruptor y aquél que más cerca se encuentre del lado de la alimentación. La selectividad de zona se realiza mediante un simple cable de conexión: cada una de las protecciones que detecta el fallo envía una señal de bloqueo (ZSout) a la protección aguas arriba y, antes de disparar, comprueba de no haber recibido una señal similar desde una protección aguas abajo. La salida ZSout puede conectarse a un máximo de 20 entradas ZSin en el lado de la alimentación en la cadena de selectividad. Cabe destacar que, en la selectividad de zona, conviene prever la selectividad cronométrica de las protecciones, para garantizar siempre la selectividad, inclusive en el caso de que no hubiera alimentación auxiliar (condición que excluye la selectividad de zona). Con la selectividad de zona, sólo la protección encargada de controlar la zona donde se produjo el fallo dispara sin tener en cuenta el retardo regulado para la S, minimizando, por tanto, los efectos del cortocircuito. La señal de selectividad de zona está representada por un mensaje binario con las siguientes características eléctricas: Señal lógica 0: 0 [V] Señal lógica 1: Vaux [V] Tabla lógica para selectividad de zona con la función S La siguiente tabla representa la lógica para gestionar las señales de entrada (ZSin) y de salida (ZSout) de la selectividad de zona. Es interesante observar que, con la selectividad de zona activada, la protección S dispara de acuerdo con el tiempo regulado para la selectividad de zona “tiempo de selectividad” cuando el umbral de disparo se supera y no hay señal ZSin. El ajuste del tiempo de disparo se define dentro de los siguientes valores: tiempo de selectividad = 0.04…0.2 s con pasos de 0.01 s. Sin embargo, en el caso de selectividad de zona desactivada, cuando el umbral de disparo se supera y la señal ZSin está presente, comienza la temporización de la protección S y, si el fallo no cesa en el tiempo establecido t2, el interruptor disparará, lo cual garantiza una protección de respaldo en cualquier caso. Otra característica importante y particular es la repetición de la señal, tal y como se muestra en la línea 6 de la tabla. En el caso de una selectividad de zona activada, una corriente detectada

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inferior al umbral regulado y una recepción de la señal de bloqueo (ZSin) desde una protección aguas abajo, la protección en cuestión prevé enviar la señal de bloqueo (ZSout) a la protección aguas arriba.

Tabla 2.8 Tabla lógica para selectividad de zona con función S

Exactamente del mismo modo que en el caso anterior, la siguiente tabla representa la lógica para gestionar las señales de entrada y de salida de la selectividad de zona con la función G.

Tabla 2.9 Tabla lógica para selectividad de zona con función G

Selección de interruptor y ajustes recomendados para la selectividad de zona Para conseguir una selectividad total en caso de sobrecarga, cortocircuito y falta a tierra utilizando la función de “selectividad de zona”, se recomienda elegir entre las siguientes opciones y definir los siguientes ajustes entre los diferentes interruptor.

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Protección contra sobrecarga No hay superposición de disparos de las funciones de protección L (contra sobrecarga) teniendo en cuenta las tolerancias y las corrientes que fluyen en los interruptor. Protección contra cortocircuito No hay superposición de disparo de los umbrales de corriente I2 de las funciones S teniendo en cuenta las tolerancias y las corrientes que fluyen en los interruptor. Los tiempos de disparo t2 y el “tiempo de selectividad” son los siguientes: Tiempo de selectividad ajustado para obtener una selectividad cronométrica con un posible dispositivo aguas abajo que no forma parte de la cadena de selectividad de zona. Es el mismo para todos los interruptores tiempo de función S(t2) ajustado para que no se dispare la protección que recibe la señal de bloqueo, de acuerdo con la relación: t2 > tiempo de selectividad +70ms Selección CB se basa en el valor Icw (para obtener selectividad en la corriente de corta duración máxima admisible): Icc = Icw Función de protección instantánea contra cortocircuito I desactivada: I3 = OFF Protección contra falta a tierra No hay superposición de disparo de los umbrales de corriente I4 de las funciones G teniendo en cuenta las tolerancias y las corrientes que fluyen en los interruptor. Los tiempos de disparo t4 y el tiempo de selectividad son los siguientes: tiempo de selectividad ajustado para obtener selectividad cronométrica con un posible dispositivo aguas abajo que no forma parte de la cadena de selectividad de zona. Es el mismo para todos los interruptores

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tiempo de función G (t4) ajustado para que no se dispare la protección que recibe la señal de bloqueo, de acuerdo con la relación: t4 > tiempo de selectividad +70ms *

* diferencia de tiempo mínima entre los tiempos de disparo de CBS en serie, con alimentación auxiliar para garantizar la ausencia de disparo del CB aguas arriba 2.8.2.8 Puestas a tierra. Las puestas a tierra se establecen principalmente con objeto de limitar la tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados. La puesta o conexión a tierra es la unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección alguna, de una parte del circuito eléctrico o de una parte conductora no perteneciente al mismo, mediante una toma de tierra con un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo. Mediante la instalación de puesta a tierra se deberá conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficie próxima del terreno no aparezcan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o las de descarga de origen atmosférico. La elección e instalación de los materiales que aseguren la puesta a tierra deben ser tales que: • El valor de la resistencia de puesta a tierra esté conforme con las normas de protección y de funcionamiento de la instalación y se mantenga de esta manera a lo largo del tiempo. • Las corrientes de defecto a tierra y las corrientes de fuga puedan circular sin peligro, particularmente desde el punto de vista de solicitaciones térmicas, mecánicas y eléctricas. • La solidez o la protección mecánica quede asegurada con independencia de las condiciones estimadas de influencias externas. • Contemplen los posibles riesgos debidos a electrólisis que pudieran afectar a otras partes metálicas. 2.8.2.8.1 Uniones a tierra. Tomas de tierra Para la toma de tierra se pueden utilizar electrodos formados por: • barras, tubos; • pletinas, conductores desnudos; • placas; • anillos o mallas metálicas constituidos por los elementos anteriores o sus

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combinaciones; • armaduras de hormigón enterradas; con excepción de las armaduras pretensadas; • otras estructuras enterradas que se demuestre que son apropiadas. Los conductores de cobre utilizados como electrodos serán de construcción y resistencia eléctrica según la clase 2 de la norma UNE 21.022. El tipo y la profundidad de enterramiento de las tomas de tierra deben ser tales que la posible pérdida de humedad del suelo, la presencia del hielo u otros efectos climáticos, no aumenten la resistencia de la toma de tierra por encima del valor previsto. La profundidad nunca será inferior a 0,50 m. Conductores de tierra. La sección de los conductores de tierra, cuando estén enterrados, deberán estar de acuerdo con los valores indicados en la tabla siguiente. La sección no será inferior a la mínima exigida para los conductores de protección.

Tipo

Protegido mecánicamente

Protegido contra la corrosión*

Ver ( Conductores de protección)

No protegido contra la corrosión*

25 mm² Cu 50 mm² Hierro

No protegido mecánicamente 16 mm² Cu 16mm² Acero(Galvanizado) 25 mm² Cu 50 mm² Hierro

* La protección contra la corrosión puede obtenerse mediante una envolvente. Durante la ejecución de las uniones entre conductores de tierra y electrodos de tierra debe extremarse el cuidado para que resulten eléctricamente correctas. Debe cuidarse, en especial, que las conexiones, no dañen ni a los conductores ni a los electrodos de tierra. Bornes de puesta a tierra. En toda instalación de puesta a tierra debe preverse un borne principal de tierra, al cual deben unirse los conductores siguientes: - Los conductores de tierra. - Los conductores de protección. - Los conductores de unión equipotencial principal. - Los conductores de puesta a tierra funcional, si son necesarios. Debe preverse sobre los conductores de tierra y en lugar accesible, un dispositivo que permita medir la resistencia de la toma de tierra correspondiente. Este dispositivo puede estar combinado con el borne principal de tierra, debe ser desmontable necesariamente por medio

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de un útil, tiene que ser mecánicamente seguro y debe asegurar la continuidad eléctrica. La ubicación de este sistema y su detalle se refleja en el plano Nº 13

Conductores de protección. Los conductores de protección sirven para unir eléctricamente las masas de una instalación con el borne de tierra, con el fin de asegurar la protección contra contactos indirectos. Los conductores de protección tendrán una sección mínima igual a la fijada en la tabla siguiente: Sección conductores fase (mm²)

Sección conductores protección (mm²)

Sf < 16 16 < S f ≤ 35 Sf > 35

Sf 16 Sf / 2

En todos los casos, los conductores de protección que no forman parte de la canalización de alimentación serán de cobre con una sección, al menos de: 2,5 mm 2, si los conductores de protección disponen de una protección mecánica. 4 mm2, si los conductores de protección no disponen de una protección mecánica. Como conductores de protección pueden utilizarse: Conductores en los cables multiconductores, o conductores aislados o desnudos que posean una envolvente común con los conductores activos, o conductores separados desnudos o aislados. Ningún aparato deberá ser intercalado en el conductor de protección. Las masas de los equipos a unir con los conductores de protección no deben ser conectadas en serie en un circuito de protección.

Conductores de equipotencialidad. El conductor principal de equipotencialidad debe tener una sección no inferior a la mitad de la del conductor de protección de sección mayor de la instalación, con un mínimo de 6 mm². Sin embargo, su sección puede ser reducida a 2,5 mm² si es de cobre. La unión de equipotencialidad suplementaria puede estar asegurada, bien por elementos conductores no desmontables, tales como estructuras metálicas no desmontables, bien por conductores suplementarios, o por combinación de los dos.

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2.8.2.8.2 Resistencia de las tomas de tierra. El valor de resistencia de tierra será tal que cualquier masa no pueda dar lugar a tensiones de contacto superiores a: - 24 V en local o emplazamiento conductor - 50 V en los demás casos. Si las condiciones de la instalación son tales que pueden dar lugar a tensiones de contacto superiores a los valores señalados anteriormente, se asegurará la rápida eliminación de la falta mediante dispositivos de corte adecuados a la corriente de servicio. La resistencia de un electrodo depende de sus dimensiones, de su forma y de la resistividad del terreno en el que se establece. Esta resistividad varía frecuentemente de un punto a otro del terreno, y varia también con la profundidad. Los valores de resistencia de tierra en el área de servicio a proyectar, se prevé de acuerdo con los cálculos teóricos efectuados en los capítulos 3.2.1.8 y 3.2.3.8.3 del anexo de cálculos eléctricos, que sean los siguientes:

Red de tierras de C.T Tierra de servicio Metros de cable Nº de picas ρ del terreno Resistencia total Identificación

Tierra de protección

21 8 150 8,58Ω 5/82

21 8 150 10,95Ω 70-30/5/82

Red de tierras de la nave Tierra de servicio Metros de cable Nº de picas ρ del terreno Resistencia total

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72 16 200 3,88Ω

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2.8.2.9 Compensación de la energía reactiva 2.8.2.9.1 Generalidades Como ya se introdujo en el capitulo 2.7 Análisis de las soluciones adoptadas, sobre los inconvenientes del exceso en el consumo de energía reactiva en la actividad, y como éste consumo afecta negativamente a determinados parámetros de diseño del proyecto, se entiende pues, la necesidad de compensar este tipo de energía mediante baterías de condensadores accionados de forma automática. Para la medida del consumo de potencia reactiva en una instalación se utiliza como magnitud básica el cos ., que nos da la relación existente entre la potencia activa y la potencia aparente.

(Ecuación 2.10)

Figura 30

Figura 31

La forma de disminuir la potencia reactiva demandada a la compañía suministradora es la instalación de una batería de condensadores. En la figura 1 se observa el nivel de potencia S1 que suministra la red eléctrica debido al cosϕ 1 existente. En la figura 2, una vez instalada la batería (Qbat), se observa la disminución de la potencia aparente S2 demandada a la red. Por tanto, el cosϕ2 final, es mayor que el cosϕ 1 inicial. Fig. 2 El equipo de compensación automático, está formado principalmente por tres elementos básicos: 1. El regulador. Mide el cosϕ de la instalación y da la orden de funcionamiento a los contactores. 2. Contactores. Son los elementos que se encargan realizar las conexiones de los condensadores. 3. Condensadores. Son los elementos que aportan la energía reactiva a la instalación. A partir de los cálculos realizados en el anexo de cálculos, capitulo 3.2.3.9 Compensación de energía, para el dimensionado de la batería de condensadores, se llega a las potencias reactivas teóricas máximas a compensar de : Barras A : 147,563 kvar Se elige un sistema automático de maniobra por contactores con filtro para armónicos basado en Circutor tipo FR-150-400 DE 150 kvar de potencia.

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Barras B : 91,895 kvar Se elige un sistema automático de maniobra por contactores con filtro para armónicos basado en Circutor tipo FR-105-400 DE 105 kvar de potencia Las baterías de condensadores estarán compuestas por : 1.- Unidad automática de compensación 2.- Regulador de reactiva 3.- Condensadores 4.- dispositivo de filtrado para la existencia de armónicos 5.- Contactores tipo LC1-DLK Las baterías de condensadores irán alojadas en el C.T según (plano nº5 - planta instalación eléctrica del C.T) 2.8.2.9.2 Características de las baterías elegidas Equipo de compensación FR-150-400 Las baterías con filtros de rechazo FR / FRE son equipos diseñados para la compensación de energía reactiva en redes donde el contenido de armónicos es elevado y existe un riesgo de resonancia. Su finalidad es la de compensar la energía reactiva evitando cualquier efecto de amplificación de las corrientes armónicas, causadas por las resonancias entre transformador y condensadores, y evitar la sobrecarga de armónicos en las baterías de condensadores. Dichos filtros están equipados por reactancias de filtro, con factor p = 7 %, que evitan la amplificación de armónicos por encima de los 189 Hz y atenuan los armónicos existentes. Cuando deban evitarse resonancias a frecuencias menores a 189 Hz (tercer armónico) deben utilizarse filtros con p=14%. Características Potencia : Composición : Intensidad: Peso : Dimensiones: Tipo:

150kvar 5x30 217A 390Kg 980x2000x520 FR-150-400

Funciones de un filtro de rechazo FR Protección de la red mediante el desplazamiento de la resonancia fuera de las frecuencias a las que se inyectan los armónicos. Por tanto se evita el efecto de amplificación Protección de los condensadores contra las sobrecargas generadas por las tensiones amplificadas

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Tabla 2.9 Tabla características de componentes

Regulador : Serie Computer Magic Para la compensación de energía reactiva en cargas variables, los reguladores computer permiten un preciso seguimiento de la curva de carga existentes llevando el cosϕ a los valores programados. Con un tiempo mínimo de respuesta a la conexión de 4 segundos (programable), los reguladores computer dan la orden de actuación sobre los escalones de la batería. Proceden a su desconexión en caso de no ser necesario el aporte de potencia reactiva de la batería. La serie de reguladores MAGIC es una nueva gama de reguladores de alta tecnología pensados para una regulación sencilla y eficaz.

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Características principales de MAGIC Regulación de alta precisión Configuración de parámetros en RUN-TIME, es decir, sin tener que desconectar la unidad Programación y manipulación totalmente digital 4 niveles de alarma: - Corriente de carga baja o no conexión de transformador de corriente - Conexión de fase errónea - Sobrecompensación - Falta de compensación Parámetros visualizados MAGIC incorpora un visor LCD en el que se pueden leer los siguientes datos: cos ϕ de la instalación Señalización de pasos conectados Naturaleza de la carga, inductiva o capacitiva Cursor de seguimiento del menú de programación Códigos de alarma

Figura 32. Detalle del regulador Computer Magic 6m/12m

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Tabla 2.9 Tabla características de reguladores serie Magic

Condensadores tipo CF Los condensadores CF están diseñados para ser montados con la serie de reactancias RB. Es decir, reactancias para filtro de rechazo al 7 % (189 Hz). Los condensadores CF para filtros de rechazo se han diseñado teniendo en cuenta: Tensión de trabajo de la red Aumento de tensión provocado por la reactancia de filtro Potencia inductiva consumida por la reactancia Margen de seguridad para posibles sobrecargas por armónicos Por tanto, el condensador se dimensiona para que, a la tensión de servició de la red, se entregue la potencia que se indica en las tablas de datos

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Características condensador Tensión de red : Serie : Tensión condensador: Frecuencia de red: Dimensiones :

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CF 400V CF-46 460V 50Hz 360x390x120

Figura 33. Detalle de condensadores tipo CF

Reactancia para filtros de rechazo Las baterías de condensadores con filtros de rechazo están indicadas para aquellas redes con un contenido de armónicos importante. Su misión es evitar las posibles resonancias con la red y la sobrecarga de los condensadores. Para ello, los escalones se diseñan con un conjunto, serie de reactancia y condensador, sintonizado a una frecuencia no coincidente con ningún rango armónico. Los filtros de rechazo se pueden definir de diferentes formas: - Por la elevación de tensión que produce la reactancia sobre el condensador (factor de sobretensión)

(Ecuación 2.11) - Por el valor de la frecuencia de sintonía del filtro en Hz - Por el rango, o frecuencia relativa, a la que se sintoniza En la siguiente tabla se facilitan la relación existente entre las dos formas de denominar el filtro, de los equipos más habituales.

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Tabla 2.10 Tabla para elección de filtro

Figura 34 Detalle Detalle de colocación de la reactancia .

Tabla 2.11 Tabla características de filtros

Contactores Los puntos a vigilar

La asociación de un transformador y una compensación de energía reactiva puede provocar averías en los condensadores o en el aislamiento del transformador

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Cuando el dispositivo de compensación de energía reactiva está instalado en el mismo cuadro que el transformador, o si está conectado por barras o cables de longitud reducida, la impedancia entre el transformador y los condensadores es muy reducida. Esto implica puntas de corriente importantes en los condensadores que pueden provocar sobretensiones muy elevadas en los bobinados de alta y baja tensión del transformador. Estas sobretensiones pueden averiar los condensadores y otros elementos del sistema de distribución. Esta condición es más rigurosa si el cable de MT entre el transformador y la fuente de MT es largo.

Tabla 2.12

La Solución. Resistencia de pre-inserción : contactor LC1-D.K La punta de corriente se reduce gracias a la utilización de un contactor equipado con resistencias de pre-inserción. El contactor LC1-D.K es un dispositivo adaptado y ensayado para este tipo de servicio. Se han realizado simulaciones en ordenador para diferentes potencias de transformadores para definir el valor optimo de la resistencia de preinserción a instalar. Esta resistencia está elegida para minimizar el régimen transitorio inicial y el secundario.

Figura 35

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Dichas fuentes han establecido que tales sobretensiones transitorias a altas frecuencias repetitivas pueden dañar el aislante de los condensadores de compensación de energía reactiva o el de los transformadores. Ha sido probado que este efecto es más severo si el transformador está alimentado por un cable largo de M.T. con carga reducida y con compensación automática de energía reactiva por medio de contactores desprovisto de limitadores de puntas de corriente. Es muy recomendable equipar la compensación de energía reactiva, si está instalada muy próxima al transformador, con limitadores de puntas de corriente con el fin de reducir las sobretensiones transitorias a un nivel no perjudicial para el transformador. El contactor LC1-D.K a sido pensado para que las resistencias de preinserción sean conectadas únicamente durante los ciclos de cierre y apertura.

Figura 36 Contactor LC1-D.K

Cuando los contactos principales están cerrados, las resistencias están desconectadas debido a que los contactos auxiliares están abiertos. Esto permite limitar el tiempo durante el cual las resistencias están insertadas en el circuito, y por tanto la cantidad de calor producida, de manera que se obtiene una gran duración de vida. Equipo de compensación FR-105-400 El equipo utilizado en Barras B, es de idénticas características y componentes con la única diferencia de potencia de compensación, por lo que únicamente se exponen las características generales .

Potencia : Composición : Intensidad: Peso : Dimensiones: Tipo:

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105 kvar 15+(3x30) 152A 390Kg 980x2000x520 FR-105-400

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2.8.2.10 Receptores Las instrucciones ITC-BT 43,33,45,46,47, y 48 nos indican que los aparatos receptores satisfarán los requisitos concernientes a una correcta instalación, utilización y seguridad. Durante su funcionamiento no podrán producir perturbaciones en las redes de distribución publica ni en las comunicaciones. Los receptores se clasificaran de acuerdo con su aislamiento, tensión de alimentación posibilidad y forma de realizar la puesta a tierra de sus masas en : CLASE 0 No se prevé ni se toma ninguna disposición para conectar las partes metálicas accesibles, si existen, a un conductor de protección. En caso de fallo de aislamiento, dichas partes podrán encontrarse bajo tensión. La protección reside en este caso en la imposibilidad de establecer contacto con otro potencial, condición que sólo puede establecerse en los emplazamientos no conductores (locales aislantes) o si el aparato de clase 0 está alimentado por una fuente de separación de circuito

Figura 37

CLASE I Además del aislamiento principal, la seguridad reside en la conexión de las masas, o partes metálicas accesibles, a un conductor de protección que forma parte de la instalación y está conectado a tierra. El diseño de clase I supone la equipotencialidad de las masas simultáneamente accesibles, la continuidad de las masas entre sí, la fiabilidad de los dispositivos de conexión y una conductividad suficiente para la circulación de las corrientes de fallo. Los aparatos, material y equipos de clase I no garantizan por sí solos la seguridad contra contactos indirectos. Esta última es indisociable de las medidas aplicadas al propio nivel de la estructura de la instalación: creación de un bucle de fallo, detección de dicho fallo e interrupción o limitación según el régimen de neutro.

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Figura 38

CLASE II (O DOBLE AISLAMIENTO) Contrariamente a la clase I, la protección de clase II no depende de las condiciones de instalación. La seguridad se basa en la pequeña probabilidad de un fallo simultáneo de los dos aislamientos que constituyen el doble aislamiento. Por principio, el doble aislamiento se obtiene durante la construcción, añadiendo al 1er aislamiento (aislamiento principal) un segundo aislamiento(llamado aislamiento suplementario). Normalmente, los dos aislamientos deben poder probarse de manera independiente. Si existen partes metálicas accesibles, en ningún caso deberán estar conectadas a un conductor de protección.

Figura 39

!Aislamiento reforzado Se trata de una variante del doble aislamiento. Está constituido por un solo aislamiento que posee normalmente las mismas características eléctricas y mecánicas... (por ejemplo, material aislante moldeado de mayor espesor). Sólo debe utilizarse en los casos en que sea imposible efectuar el doble aislamiento

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Figura 40

La protección por doble aislamiento se usa con frecuencia para los electrodomésticos (lámparas, aparatos, …) y para los aparatos portátiles (herramientas). La ausencia de conductor de protección en el cable flexible evita que pueda romperse. Actualmente, este concepto está en evolución y la clase II se aplica no solo a receptores fijos (radiadores de calefacción), sino también a partes completas de instalaciones y a cuadros de distribución. Estos últimos casos se refieren más concretamente a las partes situadas antes de los dispositivos de protección que garantizan una eficaz protección contra contactos indirectos Materiales asimilados a la clase II por aislamiento complementario de la instalación Mediante la adición de un aislamiento complementario, esta práctica permite aportar las condiciones de protección de la clase II a materiales de la clase 0 ó I. En este último caso, evidentemente el conductor de protección no debe estar conectado. Esta práctica puede aplicarse: para utilizar un aparato o un equipo en condiciones de entorno inadaptado (ausencia de conductor de protección) para aportar un nivel de aislamiento equivalente a la clase II en la realización de cuadros o de conjuntos

Figura 41

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CLASE III Se caracteriza por el hecho de que la protección contra choques eléctricos está garantizada por la alimentación de muy baja tensión (ámbito de la MBT < 50 V). Un aparato o equipo de clase III carece de borna de puesta a tierra. Salvo excepción prevista en la norma específica, tampoco debe tener borna de masa (conexión equipotencial) o de tierra funcional (tierra sin ruido).

Figura 42

Un material de clase III que produzca internamente tensiones superiores al ámbito de la MBT (televisor con baterías, por ejemplo) no se considera de clase III. La seguridad de un aparato de clase III sólo puede garantizarse si está alimentado por una fuente de seguridad MBTS (Muy Baja Tensión de Seguridad), como es el caso de un transformador de seguridad. Una instalación MBTS cumple dos condiciones: todas las partes activas están separadas, por un aislamiento doble o reforzado, de las partes activas de cualquier otra instalación las partes activas están aisladas de tierra, así como de cualquier conductor de protección perteneciente a otra instalación. Una instalación MBTP (Muy Baja Tensión de Protección) es una instalación del ámbito MBT que solo cumple la 1ª condición. Una instalación MBTF (Muy Baja Tensión Funcional) es una instalación del ámbito MBT que no es ni MBTS ni MBTP.

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2.8.2.10.1 Motores Existen muchos factores que deben tenerse en cuenta al elegir un motor para un accionamiento determinado. Además, la solución a este problema no es generalmente única, pudiendo haber distintas opiniones respecto a cuál es el motor de accionamiento mas adecuado.

Tabla 2.13 Principios para la elección del motor adecuado

Sin embargo, puede resumirse que el motor apropiado es el que se ajusta a la especificación con un coste mínimo, aunque este no es un factor fácil de calcular. Debe incluir, no sólo el costo de adquisición del accionamiento en sí, sino también los gastos de explotación. El costo de adquisición incluye la provisión de cualesquiera equipos de alimentación y control especiales para hacer funcionar el motor. Los gastos de explotación incluyen los gastos por perdidas de energía consumida de los circuitos de la máquina y de control, gastos de mantenimiento. Evidentemente, en este aspecto son muy importantes el factor de potencia y el rendimiento. Algunos motores se excluyen de una aplicación determinada debido a que el ambiente de trabajo es hostil, como en las condiciones de elevada temperatura, elevado vacío, elevada velocidad o en presencia de líquidos corrosivos. En este caso, los motores de inducción son generalmente el tipo de máquina más barato, especialmente si es satisfactorio un rotor de simple jaula. Su precio aumenta a medida que se exige más por parte del control, lo cual podría requerir el empleo de una máquina de rotor bobinado. Aun así, el factor de potencia es bajo, a menos que se efectúe una compensación, en cuyo caso, la máquina síncrona sin escobillas puede hacerse competitiva. Si se necesita control de velocidad ajustable a cualquier valor entre amplios límites, entonces se requieren motores de colector de c.a. o c.c., a menos que esté justificado el empleo de un equipo de alimentación a frecuencia variable.

Los motores asíncronos o de inducción, en particular los de rotor en jaula de ardilla tienen unas grandes ventajas como son la robustez, mantenimiento reducido, mayor fiabilidad, menor coste y peso por unidad de potencia

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2.8.2.10.1.1 CCM El Centro de Control de Motores suministrado por la empresa ABB albergara los 21 cubículos para los motores ubicados en planta mas 4 cubículos de reserva. De acuerdo con la ITC-BT-47, los motores estarán construidos o se instalarán de manera que la aproximación a sus partes en movimiento no pueda ser causa de accidente. Los conductores de conexión que alimentan a un solo motor deberán estar dimensionados para una intensidad no inferior al 125% de la intensidad a plena carga del motor en cuestión Estos cubículos que se suministran cableados de fábrica y constan de los mecanismos de maniobra y control para cada motor (plano nº16- Esquema motores ) dispondrán como mínimo de la siguiente aparamenta. Protección contra cortocircuitos Relé guardamotor Protección diferencial Relé de reaceleración Todos los motores serán asíncronos trifásicos con rotor en cortocircuito por su robustez, fiabilidad y mantenimiento. Aunque en la ITC -BT-47 se condiciona el tipo de arranque a su potencia nominal por las posibles molestias que pueda causar a los clientes debido a las caídas de tensión, en nuestro caso la alimentación al C.T en media tensión proviene del propio complejo industrial el cual se abastece por dos cogeneraciones propias que posee y por lo tanto no se considera este tipo de condicionante. Por lo tanto todos los motores del C.C.M tendrán un arranque directo ya que no supone ningún tipo de problemas para la maquina y es el que mas ventajas ofrece ya que: El motor arranca con sus características naturales. Permite arrancar las máquinas incluso en plena carga, si la red lo permite en el momento del arranque. Es el mas económico. 2.8.2.10.1.2 Motor variador (MV-1) Introducción Con el descubrimiento sucesivo de diversos componentes electrónicos, se hizo posible el desarrollo de convertidores electrónicos para la regulación de velocidad de los motores de inducción y que se incorporaran cada vez con más frecuencia en los sistemas que eran desde antaño un campo exclusivo de los motores de c.c.

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Conviene recordar para comprender los principios básicos de la regulación que la velocidad mecánica de giro de estas máquinas en min -1 depende de la frecuencia, del número de polos y del deslizamiento, por lo tanto, de acuerdo con esto existen tres procedimientos para cambiar la velocidad: - variar el número de polos - cambiar la frecuencia de alimentación - modificar el deslizamiento. Los procedimientos prácticos para regular la velocidad de un motor asíncrono se basan fundamentalmente en el control de la frecuencia y del deslizamiento, ya que la variación del número de polos no es un sistema de regulación de velocidad en un sentido estricto sino una regulación de la velocidad a saltos. De acuerdo con lo anterior los accionamientos eléctricos con motores de inducción se clasifican en las tres categorías principales siguientes: - Alimentación con frecuencia constante y tensión variable. - Alimentación con tensión y frecuencia variable. - Recuperación de la potencia de deslizamiento. La alimentación con frecuencia constante y tensión variable consiste en regular únicamente la tensión aplicada al estator. Con esto regulamos la velocidad pero el par disminuye muchísimo al disminuir la tensión aplicada. La recuperación de la potencia de deslizamiento consiste en variar la resistencia efectiva del circuito del rotor pero es obvio que este método solamente se puede emplear cuando el motor tiene anillos rozantes. La alimentación con tensión y frecuencia variable es el método óptimo en nuestro caso. Esta regulación la llevaremos a cabo mediante el convertidor de frecuencia ACS 604 de la marca ABB. Este método consiste en alimentar el estator con una tensión que se varía a la vez que la frecuencia, es decir haciendo que el cociente V/f sea constante, para conseguir mantener inalterable el flujo magnético de la máquina y evitar saturaciones. La realización práctica de este sistema de control requiere el uso de dos convertidores electrónicos: un rectificador controlado y un inversor. El rectificador controlado transformará la tensión trifásica de la red en una etapa intermedia de c.c., de tal modo que se puede regular la tensión que llega al inversor modificando el ángulo de encendido de los tiristores del rectificador controlado. El inversor produce una tensión trifásica cuya frecuencia depende de la secuencia de impulsos que se aplican a las puertas de sus tiristores, de este modo al motor asíncrono llega una tensión Sem

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variable en frecuencia y tensión Por encima de la frecuencia nominal, no se puede realizar el mismo tipo de control de conservar inalterable la relación V/f, ya que obligaría a aumentar la tensión por encima de su valor nominal, y es por ello que la tensión se fija en el valor nominal y se aumenta la frecuencia paulatinamente en esta zona, esto provoca una disminución del flujo magnético en el entrehierro, lo que se traduce en una reducción del valor par máximo Características del variador de frecuencia ACS 604

Tabla 2.14 Características del variador de frecuencia ACS 604

Tabla 2.15 Dimensiones del variador de frecuencia ACS 604

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Tabla 2.16 Características de protección

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2.8.2.10.2 Alumbrado Los circuitos de alimentación se diseñaran en función de la potencia de los receptores multiplicados por 1,8 veces su potencia. EL conductor neutro tendrá la misma sección que los conductores de fase. En el caso de lámparas fluorescentes será obligatorio la compensación del factor de potencia hasta un valor mínimo de 0,9 sin admitirse la compensación de un grupo de lámparas en una instalación de régimen de carga variable. El cálculo de alumbrado ha sido realizado por el programa Calculux de la casa Philips específico para cálculos de iluminación. Dichos cálculos están basados en las ecuaciones que se presentan en el apartado de anexos 3.4.2. 2.8.2.10.3 Alumbrado de emergencia Las línias que alimentan el alumbrado de emergencia seran exclusivas para las misma y estarán protegidas por interruptores automáticos de intensidad nominal no superior a 10 A como máximo. El número máximo de iluminareas de emergencia alimentadas por línia no será superior a 12 i estarán repartidas al menos entre dos línias diferentes con el objectivo de garantizar almenos el funcionamiento del 50% de las iluminarias no autónomas de alumbrado de emergencia. Entrará en funcionamiento automáticamente (en menos de 0,5 segundos) cuando falte el alumbrado normal o cuando la tensión de alimentación del mismo caiga por debajo del 70% de su valor nominal (la norma Europea es menos rígida ya que habla del 60%). La fuente propia de energía estará constituida por baterías de acumuladores i se utilitzará suministro del cuadro general de protección para proceder a su carga. Los dos tipos de alumbrado seran los siguientes: Alumbrado de evacuación – Conocido antes como de señalización, es la parte del alumbrado de seguridad prevista para garantizar el reconocimiento y utilitzación de los medios i rutas de evacuación. Es decir señalarà la ruta de evacuación y los medios de protección contra incendios, i a mas iluminara este recorrido perfectamente. Podrà funcionar durante un mínimo de 1 hora, proporcionando una illuminancia mínima de 1 lx a nivel del suelo en las rutas de evacuación i de 5 lx como mínimo en los puntos donde esten situados los equipos manuales de protección contra incendios i en els cuadros principales de distribución. La relación entre la illuminancia máxima y mínima en el eje principal (de la ruta de evacuación) serà menor de 40.

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2.Memoria

Alumbrado ambiente o antipáncio Antes conocido como de emergencia, es la parte del alumbrado de seguridaad prevista para evitar el riesgo de pánico y poder acceder a cualquier zona de la ruta de evacuación, identificando los obstáculos y sin tropezar con ellos. Igual que en el alumbrado de evacuación funcionarà como mínimo durante 1 hora, proporcionando en todo caso una illuminancia horizontal mínima de 0,5 lx desde el suelo hasta una altura de 1m. Y la relación entra la illuminancia máxima y mínima en todo el espacio considerando (zonas del local que no sean rutas de evacuación) será menor de 40. Alumbrado emergencia asistido por GE Para las zonas en las que se esten desarrollando trabajos críticos ya sea para la seguridad de las personas e instalaciones o para la continudad del proceso hasta llevarlo a situación controlada se dispondran de luminarias fluorescentes alimentadas desde el cuadro de servicios de emergencia. Iluminarias Cuando la fuente de energía es exclusiva para un único aparato, se le denomina luminaria autónoma, las más utilitzada en España. En este caso se podrá utilitzar un suministro exterior (red eléctrica) para proceder a su càrga. Serán de tipo combinada: Es decir iluminaria con alumbrado de emergencia que contiene dos o mas bombillas, de las que almenos una estará alimentada a partir de la alimentación del alumbrado de emergencia y la otra de la alimentación del alumbrado normal. Son las mas adecuadas para proporcionar tanto un alumbrado de ambiente como de evacuación, iluminando en este caso la ruta de evacuación i señalizando de manera permanente la situación de puertas, pasillos, salidas i medios de extinción mediante las etiquetas colocadas en estas. En el caso de utilitzarse iluminaria de emergencia con doble función, señalización e iluminación, se tendrá en cuenta que la etiqueta adhesiva supone una reducción de la iluminación que puede llegar a ser del 50%, para dimensionar el modelo del aparato que se desee instalar. Situació del alumbrado. El RBT al igual que la NBE-CPI/96 también detalla las zonas de locales donde se ha de situar el alumbrado de seguridad : En els recorridos generales de evacuación En las salidas de emergencia i en señales de seguridad reglamentarias. En todo cambio de dirección de la ruta de evacuación. En los cuadros de distribución de la instal-lación de alumbrado de zonas indicadas anteriormente (5 lx).

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2.Memoria

A continuación se muestra la tabla con los resultados obtenidos. Zona Parking y exteriores

C.T exterior Proceso Proceso emergencia Almacen Acabado Almacen Emergencia Taller Mecanico T.Mecanico emer. Oficinas talleres O.Talleres emer Taller Electrico T.electrico emer Almacen T.E Almancen T.E emer WC Hombre 1 WC Hombre emer WC Mujer 1 WC Mujer emer S. Control Distribuido S.C.D emergencia Sala de control S.C emergencia Oficinas S.Control Oficina S.C emer. WC Hombre 2 WC Hombre emer WC Mujer 2 WC Mujer emer Vestuario Hombre Vestuario H emer Vestuario Mujer Vestuario M emer Almacen Materiales A.Materiales emer

Nº Luminarias 8 12 3 2 77 46 15 8 24 4 12 2 15 2 4 1 3 1 3 1 8 2 20 2 8 2 4 1 4 1 8 2 8 2 8 4

Tipo Vapor Sodio Fluorescencia Vapor Sodio Fluorescencia Vapor Mercurio Fluorescencia Vapor Mercurio Fluorescencia Vapor Mercurio Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Fluorescencia Vapor Mercurio Fluorescencia

Potencia unitaria (W) 150 2 x 58 250 2 x 54 400 2 x 58 400 13 400 8 3 x 28 8 3 x 28 8 4 x 18 8 2 x 14 8 2 x 14 8 2 x 28 8 3 x 28 8 3 x 28 8 2 x 14 8 2 x 14 8 2 x 14 8 2 x 14 8 400 8

Potencia Total (W) 1340 1330 820 240 32490 5110 6330 120 11130 50 1150 24 1440 20 300 12 90 12 90 12 380 24 1920 24 770 24 120 12 120 12 250 24 250 24 3380 48

Nivell Lumínico (Lux) 50 50 55 50 262 60 216 7 511 1,37 562 3 512 2,4 200 3,86 137 4,74 137 4,74 266 2,46 633 2,18 552 4,3 112 3,23 112 3,23 135 4,2 135 4,2 272 3,21

Tabla 2.16 Tabla de resultados lumínicos

Los principales factores que afectan a la calidad de la iluminación que recoge la norma UNE 12464-1 son: Reproducción del color. Temperatura del color. Niveles de iluminación . Deslumbramientos Parpadeos y efectos estroboscópicos

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2.Memoria

La finalidad es proporcionar un ambiente de iluminación agradable en el que la gente trabaje cómodamente. Al mismo tiempo, también pretende satisfacer las necesidades en cuanto a comodidad visual, seguridad y rendimiento. 2.8.2.11 Sistemas de generación de energía para receptores críticos 2.8.2.11.1 Generador de emergencia Existirán dos generadores de emergencia para satisfacer las necesidades de continuidad en la siguientes partes de la instalación : Generador 1 : Conmutara con el CSE y asegurara el suministro de alumbrado y la zona de control distribuido donde se encuentra el SAI. (plano 2). Generador 2 : Conmutara con el CCM y asegurara el funcionamiento de los motores para poder llevar la instalación a condiciones seguras y poder mantener unos servicios mínimos. Las potencias y receptores que alimentaran los grupos se detallan en el anexo de cálculos . Estos grupos de intemperie estarán ubicados al lado del C.T cercados y techados según se muestra en el plano nº3 - Emplazamiento. Los generadores y las instalaciones complementarias de las instalaciones generadoras, como los depósitos de combustibles, canalizaciones de líquidos o gases, etc., cumplirán con las disposiciones que establecen los reglamentos y directivas específicos. Los grupos electrógenos tendrán un cuadro eléctrico preparado para la puesta en marcha automática en los siguientes casos : -

Fallo del suministro de energía eléctrica . Descenso de la tensión de suministro por debajo del 20% Fallo de una de las fases Desequilibrio de tensión entre fases, si llega al 20%

Al producirse cualquiera de estas anomalías, se desconectara la red de suministro, arrancará el GE. Al normalizarse el suministro, se desconectará el GE y volverá a alimentarse de red normal. Estas operaciones se realizaran automáticamente y en un tiempo de 10seg. De ninguna manera podrán estar alimentadas simultáneamente las dos alimentaciones RedGrupo.

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2.8.2.11.1.1 Generador 1 – Serie lider

2.Memoria

EMJ – 93kVA

Marca del grupo .......................................................................

ELECTRA MOLINS

Modelo .....................................................................................

EMJ-93

Construcción.............................................................................

Insonorizado-automático

Tipo de cuadro de control ........................................................

AUT-MP10E

Potencia máxima en servicio de emergencia por fallo de red..

93 kVA

74,4 kW

(Potencia LTP “Limited Time Power” de la norma ISO 8528-1) Potencia en servicio principal .................................................

84 kVA 67,2 kW

(Potencia PRP “Prime Power” de la norma ISO 8528-1) Tolerancia de la potencia activa máxima (kW) .......................

+ 5%

Intensidad en servicio de emergencia por fallo de red ............

134 A

Intensidad en servicio principal ..............................................

121 A

Tensión ...................................................................................

400 V

Nº de fases ..............................................................................

3 + neutro

Precisión de la tensión en régimen permanente .....................

± 1%

Margen de ajuste de la tensión ...............................................

± 5%

Factor de potencia ..................................................................

de 0,8 a 1

Velocidad de giro ...................................................................

1.500 r.p.m.

Frecuencia ..............................................................................

50 Hz

Variación de la frecuencia en régimen permanente ...............

+4%/-1%

Potencia de la resistencia calefactora del agua.......................

1000 W

Primer escalón de carga admisible .........................................

51 kW

Nivel de presión sonora media a 10 m. ..................................

64 dBA

Nivel de presión sonora media a 1 m.......................................

75 dBA

Potencia acústica LWA ...............................................................

92 dBA

Medidas: Largo ........................................................................................

2.715 mm

Ancho .......................................................................................

1.040 mm

Alto ...........................................................................................

1.806 mm

Peso sin combustible ..............................................................

1.670 kg

Capacidad del depósito de combustible ..................................

330 litros

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2.Memoria

DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS BÁSICOS. MOTOR DIESEL.

- VELOCIDAD 1.500 min -1. Regulación automática de velocidad. - LUBRIFICACIÓN con circulación forzada de aceite con filtro desmontable y cartucho. - CICLO DE COMBUSTIÓN de 4 tiempos. - REFRIGERACIÓN por agua con radiador. - ARRANQUE ELÉCTRICO. Incluye baterías con cables, terminales, soportes y desconectador. - GENERADOR de carga de las baterías. - DEPÓSITO de combustible y filtro de gasóleo. ALTERNADOR

- TRIFÁSICO en conexión estrella y neutro accesible. - TENSIONES normalizadas 400/230 V ó 230/133 V a 50 Hz. Opcionalmente se pueden suministrar otras tensiones. - SIN ESCOBILLAS - DEVANADOS con aislamiento clase H - Protección tipo IP-21. - REGULADOR DE TENSIÓN electrónico. Mantiene la tensión del +/- 1.5% con cualquier carga normal (factor de potencia de 0.8 inductivo a 1). CUADRO ELÉCTRICO

- Montado sobre el grupo. MARCADO "CE".

- El grupo incluye protecciones de los elementos móviles (correas, ventilador, etc) y de los elementos muy calientes (colector de escape, etc.) cumpliendo con las directivas de la Unión Europea de seguridad de máquinas 98/37/CE; baja tensión 73/23/CEE; y compatibilidad electromagnética 89/336/CEE. - El grupo lleva el marcado "CE" y se facilita el certificado de conformidad correspondiente. CONSTRUCCIÓN INSONORIZADO AUTOMÁTICO.

- Grupo electrógeno para trabajar a la intemperie en lugares donde deba limitarse el ruido, cumpliendo la directiva 2000/14/CE de la Unión Europea. Es el grupo descrito en la construcción automático, provisto de una cubierta metálica insonorizada y un silenciador de escape de alta atenuación.

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2.Memoria

Figura 42. Generador construcción insonorizado

CUADRO AUTOMÁTICO AUT-MP10-E, para grupos automáticos por fallo de red.

El cuadro automático AUT-MP10 es el resultado de más de 50 años de experiencia de Electra Molins S.A. en el diseño y la fabricación de cuadros automáticos para grupos electrógenos. Las condiciones de diseño han incluido el funcionamiento a temperaturas ambiente extremas (desde -20ºC hasta +70ºC) y una gran protección ante perturbaciones eléctricas, como pueden ser las sobretensiones producidas por descargas atmosféricas (rayos). Es por tanto un cuadro de gran fiabilidad y robustez.

Basado en un módulo programable con MICROPROCESADOR, es el cuadro automático estándar de más prestaciones que existe en el mercado; siendo no obstante un equipo de fácil utilización, incluso por personal no especializado.

Figura 44. Cuadro AUT-MP10E

El cuadro AUT-MP10E incluye las siguientes protecciones que cuando actúan desconectan la carga y paran el grupo electrógeno: Sem

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• • • • • • •

2.Memoria

Baja presión de aceite. Alta temperatura del líquido refrigerante. Sobrevelocidad y baja velocidad del motor diesel. Tensión de grupo fuera de límites. Sobreintensidad del alternador con detección electrónica. Cortocircuito en las líneas de consumo con detección electrónica. Bloqueo al fallar el arranque del motor diesel.

Incluye así mismo las siguientes alarmas preventivas: • • • •

Avería del alternador de carga de baterías. Avería del cargador electrónico de baterías. Baja y alta tensión de baterías. Bajo nivel de gasóleo.

Todas las protecciones y alarmas preventivas se señalizan en un display de fácil lectura. Funciones incluidas: •

Detección trifásica de fallo de red por tensión mínima, máxima y por desequilibrio entre fases. • Temporización para impedir el arranque en caso de microcortes. • Temporización de conexión de la carga al grupo. • Temporización de estabilización de la red al regreso de la misma. • Temporización del ciclo de paro para bajar la temperatura del motor antes del paro. Las temporizaciones se visualizan en el display que indica los segundos pendientes hasta llegar a cero. El display indica asimismo los distintos estados por los que pasa el grupo electrógeno. Posibilidad como opcional de comunicación RS-485 o RS-232 o Ethernet con ordenador PC o compatible. ANALIZADOR DE REDES.

Analizador digital de redes eléctricas con 3 displays. Realiza la medida en verdadero valor eficaz (TRMS), y la memorización de los valores máximos y mínimos desde el último borrado de memoria, para cada una de las tres fases, de los siguientes parámetros: • • • • • • •

Sem

Tensión simple o compuesta (V). Intensidad (A). Potencia activa (kW). Potencia reactiva (kvar). Factor de potencia . Tasa de distorsión armónica de la tensión (%THD-V). Tasa de distorsión armónica de la corriente (%THD-A). 129

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2.Memoria

Realiza también la medida y memorización de los valores máximos y mínimos de los siguientes valores globales trifásicos: • • • • •

Potencia activa (kW). Potencia reactiva (kvar). Factor de potencia. Frecuencia (Hz). Maxímetro de potencia activa (kW) o de potencia aparente (kVA), con período de integración programable de 1 a 60 minutos.

Contador de energía activa (kW-h) o de energía reactiva (kvar-h).

Figura 45. Analizador digital de redes eléctricas

CONMUTADOR DE POTENCIA RED-GRUPO, TIPO QC CON CONTACTORES. •

Dos contactores tetrapolares a la tensión de 400 V, con enclavamiento mecánico y eléctrico. • Conexiones internas de potencia y de mando • Interruptores automáticos de protección de las líneas de mando y de señal de tensión de red. • Interruptor automático y diferencial de protección de la línea de alimentación de servicios auxiliares de grupo (resistencia calefactora y cargador de baterías.

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2.Memoria

2.8.2.11.1.2 Generador 2 – Serie Cumbre Emv – 225 Constará de los mismos elementos básicos que el anterior y sus características técnicas son las siguientes : Marca del grupo ...................................................................................ELECTRA MOLINS Modelo ............................................................................................................... EMV3-225 Construcción ................................................................................ Insonorizado-automatico. Tipo de cuadro de control ................................................................................ AUT-MP10E. Potencia máxima en servicio de emergencia por fallo de red……………225 kVA 180 kW (Potencia LTP “Limited Time Power” de la norma ISO 8528-1) Potencia en servicio principal ....................................................................205 kVA 164 kW (Potencia PRP “Prime Power” de la norma ISO 8528-1) Tolerancia de la potencia activa máxima (kW) ..................................................... -0% +2%. Intensidad en servicio de emergencia por fallo de red .................................................. 325 A Intensidad en servicio principal .................................................................................... 296 A Tensión ...........................................................................................................................400 V Nº de fases ..............................................................................................................3 + neutro Precisión de la tensión en régimen permanente .............................................................± 1% Margen de ajuste de la tensión .......................................................................................± 5% Factor de potencia ....................................................................................................de 0,8 a 1 Velocidad de giro ................................................................................................1.500 min-1. Frecuencia ......................................................................................................................50 Hz Variación de la frecuencia en régimen permanente .....................................................+ 0,5% Nivel de presión sonora media a 10 m ........................................................................70 dBA Nivel de presión sonora media a 1 m ..........................................................................80 dBA Potencia acústica L wA .............................................................................................….98 dBA Dimensiones: Largo ........................................................................................................................3.800 mm Ancho .......................................................................................................................1.350 mm Alto ..........................................................................................................................2.265 mm Peso sin combustible .................................................................................................2.850 kg Capacidad del depósito de combustible ...................................................................540 litros Sem

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2.Memoria

2.8.2.11.1.3 SAI Una vez expuesta la necesidad y los tipos de Sai´s que hay en el apartado 2.7.4.5.2 se opta por elegir el modelo Siemens Serie S5240 de 40 kVA de potencia. El esquema se puede ver en el plano nº30- SAI, y todos los detalles del equipo y su funcionamiento en el apartado de catálogos Equipo tipo S5210 S5215 S5220 S5230 S5240 S5260 S5280 S52100 UPS potencia nominal [kVA] 10 15 20 30 40 60 80 100 Temperatura ambiental permisible 1) en marcha 0 °C a +40 °C, en caso de temp. mas alta disminuir la carga en almacenamiento -40 °C hasta +70 °C Clase de clima según mejor que 3K2, sin embargo observar las indicaciones para el DIN IEC 721 sitio de emplazamiento en la página ¡Error! Marcador no definido., prueba según DIN IEC 68-2 resistencia a perturbaciones IEC 801-2/3/4/6 eléctricas emisión de Standard EN 50 091-2 EN 50 091-2 Tab. 2 y 4 interferencias Tab. 1 y 3 clase B opción EN 55 022 clase B Tipo de versión básica IP 21 IP 20 protección NEMA Tipo 1 NEMA Tipo 1,2 según versión especial IP 21/NEMA Tipo 1,2 IP 20/NEMA Tipo 1,2 EN 60 529 con filtros de aire con filtros de aire IP 31 con filtros de aire/ NEMA 1,2 Tipo 5 clase de humedad DIN IEC 68-2-56 Categoría de sobretensión II Grado de suciedad 2 Clase de protección I (con cable de protección ) Altura de emplazamiento hasta 1000 m sobre el nivel del mar, arriba de esta altura con reducción de carga (a 2000 m: 83 %, a 3000 m: 76 %) Color de armario Standard Gris ergonómico (similar RAL 7044, gris seda) Dimensiones [mm] B 650 950 H 1325 1725 T 850 850 Rendimiento [%] a 100% de la carga 91 92 93 92 93 91 92 93 Nivel de ruido según DIN 45 635 [dB (A)] IF 5 (A) 3.2.2.3 Cálculos a cortocircuito y curvas de disparo. El cortocircuito es un defecto franco (impedancia de defecto nula) entre dos partes de la instalación a distinto potencial, y con una duración inferior a 5 s. Estos defectos pueden ser motivados por contacto accidental o por fallo de aislamiento, y pueden darse entre fases, fase-neutro, fase-masa o fase-tierra. Un cortocircuito es, por tanto, una sobre intensidad con valores muy por encima de la intensidad nominal que se establece en un circuito o línea. La ITC-BT-22 nos dice que en el origen de todo circuito se establecerá un dispositivo de protección contra cortocircuitos, cuya capacidad de corte (poder de corte) estará de acuerdo con la máxima intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en el punto de su instalación. Se admiten, como dispositivos de protección contra cortocircuitos, fusibles adecuados y los interruptores automáticos con sistema de corte electromagnético. Se calcularan pues las corrientes de cortocircuito en inicio de línea (IpccI) y a final de línea (IpccF). • Para el primer caso (IpccI), se obtendrá la máxima intensidad de c.c. que puede presentarse en una línea, determinada por un cortocircuito tripolar, en el origen de ésta, sin estar limitada por la propia impedancia del conductor.

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3.Anexos

Se necesita para la determinación del poder de corte del elemento (mecanismo) de protección a sobre intensidades situado en el origen de todo circuito o línea eléctrica. • Para el segundo caso (IpccF), se obtendrá la mínima intensidad de c.c. para una línea, determinada por un cortocircuito fase-neutro y al final de la línea o circuito en estudio. Se necesita para determinar si un conductor queda protegido en toda su longitud a c.c., ya que es condición imprescindible que la IpccF sea mayor o igual que la intensidad del disparador electromagnético, para una curva determinada en interruptores automáticos con sistema de corte electromagnético, o que sea mayor o igual que la intensidad de fusión de los fusibles en 5 s., cuando se utilizan estos elementos de protección a cortocircuito. Este concepto es sencillo de entender, ya que con intensidades de cortocircuito grandes, actuará el disparador electromagnético o fundirá el fusible de protección; el problema se presenta con intensidades de c.c. pequeñas, pues en estos casos pueden caer por detrás del disparador electromagnético, actuando por lo tanto el relé térmico y no pudiendo asegurar el tiempo de desconexión en los límites de seguridad adecuados (sabíamos con toda seguridad que cuando actúa el disparador electromagnético se produce la desconexión en tiempos inferiores a 0,1 s). Poder de corte Realizada la aclaración anterior, comentar que los dispositivos de protección instalados, como se puede comprobar en el apartado 3.4.2.1 de catálogos disponen de los siguientes poderes de corte que se aplicarán en función de los resultados de IpccI: Interruptores automáticos 3

4,5

6

10

20

25

35

50

70

100

[kA]

Fusibles 50 y 100 [kA] Curvas electromagnéticas Los interruptores automáticos, pueden actuar básicamente a: Sobrecargas: El relé térmico actúa por calentamiento de un elemento calibrado. Cortocircuito: El relé electromagnético actúa por campo electromagnético. Para un interruptor automático de una intensidad nominal dada (In), podemos tener las siguientes curvas electromagnéticas asociadas a las corrientes de cortocircuito:

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3.Anexos

Figura 3.5 Curvas de disparo b-c-d-z-k-ma

En primer lugar, cabe señalar que las curvas se clasifican en función de IMAG (A), así tendremos: CURVA B CURVA C CURVA D Y MA

IMAG = 5 In IMAG = 10 In IMAG = 20 In

El disparador electromagnético actúa del modo siguiente para las distintas curvas: CURVA

INTENSIDAD

B

3 In

C

5 In

D y MA

10 In

B

5 In

C

10 In

D y MA

20 In

TIEMPO

DISPAROELECTROMAGNETICO (S)

NO DISPARO

DISPARO t 0,1 s

De aquí se deduce una cuestión importantísima, es el hecho que dada una línea o conductor con una sección determinada a calentamiento y a c.d.t. %, y dado un interruptor automático (o magnetotérmico) con una In elegida adecuadamente a sobrecargas, dicha línea puede quedar perfectamente protegida a c.c. si se verifican dos condiciones: 1º) La IpccF (A) al final del conductor debe ser mayor o igual que la IMAG para alguna de las curvas señaladas, y para un interruptor de intensidad nominal In. B C D y MA

Sem

IpccF (A) = IpccF (A) = IpccF (A) =

5 In 10 In 20 In

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3.Anexos

En este caso, tendremos la seguridad de que dicho interruptor (In) abrirá (para la curva que verifique la anterior expresión) en un tiempo inferior a 0,1 s = 100 ms. 2º) De la condición anterior se deduce que, en las circunstancias señaladas, el defecto durará menos de 0,1 s. Si no se verifica la 2ª condición (tmcicc = 0,1 s), significa que no podemos asegurar con certeza que el conductor soporte la IpccF, con lo cual se puede producir un calentamiento excesivo en un su aislamiento (puede llegar a superar la tª de c.c.) y como consecuencia producirse arcos eléctricos y posibles incendios. Por lo tanto deberá comprobarse el tiempo máximo en sg que un conductor soporta una Ipcc (tmcicc). Existirá selectividad con el fin de evitar que en caso de producirse un c.c en un dispositivo aguas abajo, se venga abajo todo el sistema al caer las protecciones generales. Se aplicará también este criterio en las protecciones diferenciales, actuando en la elección de la sensibilidad de los mismos ( 30mA-1A) dentro de los márgenes de seguridad personal aplicables. Si no atendemos a las curvas indicadas para cada caso, y no se cumple la condición anterior, la intensidad de c.c. IpccF entrará en la zona térmica, provocando la desconexión muy probablemente en tiempos superiores a 1s, con lo cual se produce un calentamiento en el aislamiento y en el peor de los casos un incendio. Por último, cabe señalar que las curvas B y C se suelen emplear en receptores de alumbrado y tomas de corriente y la curva D en motores, ya que esta última (siempre que sea válida a c.c.), desplaza bastante a la derecha el disparador electromagnético, permitiendo por tanto el arranque de motores. (MIE BT 034, coeficientes de intensidad de arranque e intensidad nominal en receptores a motor).

Una vez expuestos todos los criterios de cálculo se mostraran los cálculos de las líneas generales de alimentación (LGA´S), y una derivación individual (DI), dado que los demás cálculos se realizan de la misma manera nos limitaremos a mostrar los resultados de los valores finales en el apartado 3.2.3.7 de estos anexos. En el caso de las acometidas , partiendo de los valores obtenidos en los apartados del anexo de cálculos del C.T, se muestra el informe del resultado de valores obtenido por el software de cálculo para líneas de media tensión de la casa Pirelli, que utiliza el mismo procedimiento que el explicado en párrafos anteriores sobre consideraciones del cálculo.

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3.3.3.4 Cálculo de las acometidas

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3.Anexos

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3.Anexos

3.2.2.5 Cálculo de la línea general de alimentación.

Los datos necesarios para el cálculos de la LGA-1 serán los siguientes : Pinstalada

η

k

P cálculo

1178 kW

100%

1,3

598,5 kW

L (m) Material Aislamiento Designación 5

Cu-Uni

XLPE

RZ1-K

Vn

Disposición

400

Enterrado

Donde : Pinstalada = Potencia nominal según placa de características, sin tener en cuenta coeficientes ni rendimiento. Pcálculo = Potencia para determinar la sección necesaria del conductor bajo criterio de densidad de corriente (teniendo en cuenta rendimiento, coef. de utilización y simultaneidad, y mayoración) Estas potencias se extraen de las tablas para la demanda de potencia, (apartado 3.2.1.1 de los anexos) anexos, añadiendo los coeficientes de mayoración en los casos necesarios para el cálculo de sección , ya que para la demanda de potencia no se consideraron : Alumbrado : Motores : G.Electrógenos : Bat. Condensadores :

1,8 1,25 1,25 1,5

η = Rendimiento % l = Longitud del circuito en (m) Material : Material conductor empleado Cu = Cobre Al = Aluminio

Uni = Unipolar Tri = tripolar Bi = Bipolar

Aislamiento : Material aislante empleado PVC = Policloruro de vinilo XLPE = Polietileno reticulado EPR = Etileno propileno Designación : Designación y nivel de aislamiento del conductor empleado Vn : Tensión de servicio, V Disposición : Forma de la instalación de los conductores del circuito

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Instalación Eléctrica de una nave industrial para la preparación de materias primas

3.Anexos

En el caso particular de las LGA´S dado que la potencia instalada del trasformador se ha escogido con un coeficiente de ampliación superior a 1,5 no se procede a calcular los circuitos independientes con los coef. que se citan en el ITC-BT47 y ITC-BT-44 para motores y lámparas respectivamente, (que si se aplicará para el cálculo de la derivaciones individuales), ya que el cálculo a partir de la potencia del transformador es mucho mayor. Hay que tener en cuenta la posibilidad de que un solo transformador en condiciones especiales (averías, tareas de mantenimiento , etc ..) podría trabajar acoplado dando alimentación a los receptores de barras B. Por lo tanto este coeficiente sobredimensionara las LGA´S con la intención de que las maniobras de acoplamiento o funcionamiento en condiciones no normales no supongan sobrecargas en estas. P instalada = S (kVA) · cos ϕ = 630 · 0.95 = 598,5 La intensidad de cálculo para elegir la sección será : I abs =

Pcal = 3 ·V ·Cosα ·η

598500 = 909,32 A 3 · 400 · 0.95 · 1

Al tratarse de un cable con nivel de aislamiento de 0,6/1kV enterrado directamente utilizaremos las tablas de intensidad máxima admisible de la instrucción ITC-07 del RBT. Por lo tanto se escogerán tres conductores por fase de 185 mm2, con una intensidad máxima según tabla de 1440A .

I´adm = Iadm · fct = 1440 · 0,76 = 1094 A Factor de corrección según tabla 8 de ITC-BT-07 para nº de conductores directamente enterrados. fc =

Icálcuo = I´adm

909,32 = 83 % 1094

δc =

Icálcuo 909,32 I´adm 1094 = = 1,26 A/mm2 < δcmax = = = 1,52 A/mm2 S 720 S 720

La sección provisional será : Sσ = 3 · 185 mm2

Sem

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3.Anexos

Sección por caída de tensión :

er(V) =

P·L 598500 · 5 = = 0.236 V K · n · S · V 44 · 3 · 185 · 400

er(%) = er ·

100 100 = 0.236 · = 0,059 % V 400

La temperatura máxima del conductor de servicio permanente (XLPE) es de 90º por lo que se coge la conductividad del cobre a 90º dando un valor de K=44. Sección por cortocircuito En el origen del cable que estamos calculando, considerando una potencia de cortocircuito infinita aguas arriba del transformador, se obtiene una intensidad de cortocircuito calculada ya en el apartado 3.2.1.3.2 de estos anexos de :

Icc = 22,21 kA

El tiempo que soportaría el cable será la intensidad de cortocircuito calculada, la encontramos con la siguiente ecuación:

(K · S ) 2 (134,17 · 3 · 185) 2 = 46,6s. t = I 2cc = 10900 2 Protecciones Protección térmica In Automático tetrapolar : In 1000A Térmico de regulación 925A Se comprueba que : Icálculo 909,32A