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MEMORIA DE CÁLCULO DISTANCIAS DE SEGURIDAD GERENCIA TÉCNICA SECCIÓN INGENIERIA DE REDES AT

SET HUARANGAL 220/60/10kV

“SE T HUARANGAL 220/60/10kV”

Descripción: MEMORIA DE CALCULO DISTANCIAS DE SEGURIDAD

Documento N°:

S-1-5945

Revisión N°:

A

Fecha:

25-08-2015

HOJA DE CONTROL DE REVISIONES

Nº REV

FECHA

MOTIVO DE LA REVISIÓN

REALIZADO

REVISADO

APROBADO

A

25-08-2015

Emitido revisión interna

EMS

SFS

PRV

1

S-1-5945_REV-A

MEMORIA DE CÁLCULO DISTANCIAS DE SEGURIDAD GERENCIA TÉCNICA SECCIÓN INGENIERIA DE REDES AT

SET HUARANGAL 220/60/10kV

1.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN....................................................................................................3

2.

OBJETIVO..............................................................................................................3

3.

NORMAS................................................................................................................3

4.

CONDICIONES AMBIENTALES.............................................................................3

5.

CARACTERISTICAS DEL SISTEMA.....................................................................4

6.

DISTANCIAS ELECTRICAS...................................................................................4

7.

6.1. DISTANCIAS MÍNIMAS...............................................................................4 6.2. DISTANCIA DE SEGURIDAD......................................................................4 6.2.1. CÁLCULO DEL VALOR BÁSICO.................................................................5 6.2.2. DETERMINACIÓN DE LA ZONA DE SEGURIDAD.....................................5 6.2.3. TRABAJOS SOBRE EQUIPOS O SOBRECONDUCTORES......................6 6.2.4. DISTANCIA MÍNIMA A CERCO....................................................................7 ALTURA MÍNIMA DE PUNTOS ENERGIZADOS...................................................8 7.1. 7.2. 7.3. 7.4.

PRIMER NIVEL DE CONEXION..................................................................8 SEGUNDO NIVEL DE CONEXION..............................................................8 TERCER NIVEL DE CONEXIÓN.................................................................9 RESUMEN DE DISTANCIAS DE CONEXIÓN...........................................10

2

S-1-5945_REV-A

1. INTRODUCCIÓN La Empresa de Distribución Eléctrica EDELNOR S.A.A., ha previsto ampliar su capacidad de distribución eléctrica mediante la construcción de la Nueva Subestación Comas 60/20/10 kV, conectándose en esta primera etapa a las líneas de derivación Zapallal – Huarangal 1 - Huarangal 2 - Caudivilla, el cual comprenderá las Obras Civiles, Obras Electromecánicas de Subestaciones y Líneas de Transmisión asociadas. 2. OBJETIVO El objeto del presente Informe es establecer las distancias eléctricas a considerar durante el desarrollo de dos (02) celdas de línea en 60 kV de la Subestación Huarangal. 3. NORMAS Para el desarrollo de este documento se han considerado las siguientes normas: -

IEC-60071: Coordinación de aislamiento.

-

IEC-61936-1: Instalaciones Eléctricas mayores a 1 kV Parte 1

-

IEC-60815: Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions.

-

Código Nacional de electricidad del Perú, Suministro.

4. CONDICIONES AMBIENTALES El equipamiento A.T. deberá suministrarse para operar a la intemperie, bajo las siguientes condiciones de servicio: Altitud máxima

275 m

Temperatura mínima

10 °C

Temperatura máxima

30 °C

Nivel de Contaminación

Pesado

Máxima radiación solar

1000 W/m2

Actividad sísmica

Alta

Nivel ceraunico

0

Tabla 1: Características ambientales

5. CARACTERISTICAS DEL SISTEMA Voltaje nominal (Ur) Máximo voltaje sistema (Us)

del

Frecuencia Corriente cortocircuito (Isc) Sistema de conexión

de

kV

60

kV

72,5

Hz

60

kA

31,5

-

Yn

Tabla 2: Características del sistema eléctrico 6. DISTANCIAS ELECTRICAS 1.1. DISTANCIAS MÍNIMAS De acuerdo con lo establecido en la norma IEC-60071 se muestra el valor de las distancias mínimas correspondientes a las características eléctricas presentes en la subestación. Tensión

nominal

[kV] Tensión

máxima

de

operación

[kV] Distancias

mínimas

[mm]

Fase-Tierra Fase - Fase 60 72,5 630 630

Tabla 3: Distancias mínimas 1.2. DISTANCIA DE SEGURIDAD La determinación de la distancia de seguridad se basa en las recomendaciones de la referencia IEC 61936-1 y los requerimientos del CNE Suministro. La distancia de seguridad es la suma de los siguientes valores:



Valor básico: Relacionado con el nivel de aislamiento, el cual determina una "zona de guarda" alrededor de las partes energizadas.



Zona de seguridad: Valor en función de movimientos del personal de mantenimiento así como del tipo de trabajo y la maquinaria utilizada. Esto determina una "zona de seguridad" dentro de la cual queda eliminado cualquier peligro de contacto con puntos energizados.

Figura 1. Valor básico y zona de seguridad. 1.2.1. CÁLCULO DEL VALOR BÁSICO El valor básico garantiza una distancia en el aire adecuada para prevenir el peligro de flameo bajo condiciones extremas de operación de la subestación. En la Error: Reference source not found, se muestra el valor básico obtenido. 1.2.2. DETERMINACIÓN DE LA ZONA DE SEGURIDAD Para garantizar la seguridad de las personas dentro de la subestación, se considera la altura de los operadores tal como se muestra en la Figura 2. La zona de seguridad para circulación de personal es igual a la altura de un hombre de tamaño promedio que está parado en el piso de la subestación con los brazos levantados sin ninguna herramienta de tamaño considerable en la mano. Esta distancia determina la altura mínima de seguridad la cual se considera de 2 500 mm. Valor tomando del documento de referencia Error: Reference source not found.

Figura 2. Zona de seguridad. En la Tabla 4 se indica la distancia de seguridad calculada y la distancia usada en el diseño. Tensión nominal (kV)

60

Distancia mínima fase-tierra (mm)

Valor básico [a] (mm)

Zona de seguridad [b] (mm)

630

662

2500

Distancia de seguridad calculada [a] + [b] (mm)

Altura de conexión de diseño

3162

3300

[Primer nivel] (mm)

Tabla 4: Valor básico y distancia de seguridad 1.2.3. TRABAJOS SOBRE EQUIPOS O SOBRECONDUCTORES Para realizar trabajos de mantenimiento ubicados debajo de conductores energizados, es necesario prever una zona de protección; esta se determinará con base en lo indicado en la norma IEC 61936-1 ver Figura 3.

Figura 3. Distancia de seguridad para trabajos de mantenimiento sobre equipos. Donde:  DL: Distancia mínima fase – tierra [630 mm].  Dw: Distancia de seguridad para trabajos; se asume como el valor de la distancia mínima fase – tierra incrementado en 5%.  Dv: Distancia de seguridad hacia equipos en mantenimiento. Dv = DL +2 000 mm, correspondiente a tensiones > a 1 kV según referencia Error: Reference source not found. En la Error: Reference source not found, se muestra el resumen de los valores obtenidos.

Tensión nominal (kV)

Distancia mínima Fase tierra DL

Dw (mm)

Dv (mm)

662

2630

(mm) 60

630

Tabla 5: Distancias de seguridad para trabajos en equipos debajo de zonas energizadas 1.2.4. DISTANCIA MÍNIMA A CERCO En nuestro proyecto la distancia mínima de partes energizadas al cerco metálico o muros del patio se considera únicamente para las instalaciones de 60 kV. En el cual se obtiene:

E  N  1,0 N En 60 kV

0,630

Distancia mínima a cerco (m) 1,63

Figura 4. Disposición General de equipos.

7. ALTURA MÍNIMA DE PUNTOS ENERGIZADOS 1.3. Primer nivel de conexion El primer nivel de conexión es el correspondiente al nivel de conexión entre equipos, determinado por la distancia de seguridad indicada en Error: Reference source not found. La altura de diseño del nivel de conexión de equipos es 3 300 mm, lo cual es superior a la distancia de seguridad calculada.

Figura 5. Primer nivel de conexión. 1.4. Segundo nivel de conexion El segundo nivel de conexión (SNC), es el correspondiente al nivel de conexión de barras, estará en función de la altura de los seccionadores de campo y la flecha del vano de las barras, está dado por: SNC = PNC + a + dff Donde: PNC: Primer nivel de conexión, [3 300 mm]. a : Flecha máxima del vano de las barras, al ser el sistema de barras de tubo se considera una flecha nula. dff : Distancia mínima Fase – Fase, [630 mm]. En la Error: Reference source not found6, se ilustra el segundo nivel de conexión y en la Error: Reference source not found, se muestran los valores obtenidos de cálculo y diseño.

Figura 6. Segundo nivel de conexión. 1.5. TERCER NIVEL DE CONEXIÓN El tercer nivel de conexión (TNC), es el correspondiente al nivel de las templas superiores y está dado por: TNC = SNC + dff + e1 – e2 Donde: SNC: Segundo nivel de conexión, [6 000 mm]. dff: Distancia mínima fase-fase, [630 mm]. e1: Flecha máxima del vano de las templas superiores; 3 % de la longitud total del vano 12m, [360 mm]. e2: Flecha máxima del vano de las barras; al ser el sistema de barras de tubo se considera una flecha nula. En la Error: Reference source not found7, se ilustra el tercer nivel de conexión y en la Error: Reference source not found, se muestran los valores obtenidos de cálculo y diseño.

Figura 7. Tercer nivel de conexión. 1.6. RESUMEN DE DISTANCIAS DE conexión Las distancias mínimas y de seguridad obtenidas de los cálculos se resumen en la tabla a continuación: Nivel de conexión

Calculado (mm)

Diseño (mm)

El diseño cumple lo requerido

Primer nivel

3 162

3 300

Si

Segundo nivel

3 930

6 000

Si

Tercer nivel

6 990

8 000

Si

Tabla 6: Distancias Resumen de distancias mínimas requeridas