3. DESCRIPCION DEL PROYECTO - intranet2.minem.gob.peintranet2.minem.gob.pe/web/archivos/dgaae... · INFORME FINAL REV.0 CESEL Ingenieros ... Figura 3.2.1 Diagrama Unifilar del Proyecto

Estudio de Impacto Ambiental de las Líneas de Transmisión Chilca – Zapallal a 500 kV y Chilca –Planicie – Zapallal a 220 kV y Subestaciones asociadas – Consorcio Transmantaro S.A.

INFORME FINAL REV.0 CESEL IngenierosCSL-091200-IT-11-01 Junio 2009D:\carlos\eia\EIA ELECTRICO\Descripción del Proyecto Rev_0.doc

3. DESCRIPCION DEL PROYECTO

3.1 Antecedentes

Mediante Resolución Ministerial No. 143-2007-MEM/DM del 18 de abril de 2007, se aprobó el Plan Transitorio de Transmisión que incluía, entre otros, el Proyecto de Refuerzo de la Interconexión Centro – Sur, cuyo proceso de licitación fue conducido por la Agencia de Promoción de la Inversión Privada del Perú PROINVERSION mediante Resolución Ministerial No. 284-2007-MEM/DM. PROINVERSIÓN como encargada de la promoción de oportunidades de negocios en la República del Perú, abrió el proceso de concesión para la Línea de Transmisión Chilca – La Planicie – Zapallal el 09 de enero de 2008.

3.2 Objetivo

El Objetivo Principal del Proyecto es el Diseño y Construcción de Las Líneas De Transmisión Chilca – Carabayllo en 500 kV y Chilca – Planicie – Carabayllo en 220 kV y subestaciones asociadas para el reforzamiento de la Interconexión Centro – Sur Del Sistema Interconectado

Cuadro Nº 3.2.1 Líneas de Transmisión

Línea No. de

Circuitos

Nivel de tensión,

[kV] Potencia de

diseño, MVA Longitud

Aprox. (Km.)

CHILCA – CARABAYLLO 1 500 1700 90.0

CHILCA – PLANICIE 2 220

Operación a 220 kV: 425 (por circuito). Operación a 500 kV: 1700

50.1

PLANICIE –

CARABAYLLO 2 220

Operación a 220 kV: 425 (por circuito) Operación a 500 kV: 1700

39,1

ZAPALLAL - CARABAYLLO

2 220 840 (por circuito) 10,2

Conexión Carabayllo – Línea Huayucachi

1 220 180 3.8



Figura 3.2.1 Diagrama Unifilar del Proyecto

3.3 Ubicación del Proyecto

La ubicación de las líneas de transmisión y subestaciones objeto de este Proyecto, se encuentran en el centro-sur de Perú; en el siguiente mapa se puede apreciar su localización:

Figura Nº 3.3.1 Ubicación del Proyecto



El ámbito de estudio es amplio, este abarca el departamento de Lima. A continuación se presenta un cuadro con las especificaciones.

Cuadro Nº 3.3.1 Ubicación del Área de la Línea de Transmisión

Departamento Provincia Distrito Cañete Chilca Lima San Bartolo Lima Punta Negra Lima Punta Hermosa Lima Lurín Lima Pachacámac Lima Cieneguilla Lima Ate Vitarte Lima Lurigancho Huarochirí San Antonio

Lima

Lima Carabayllo Fuente: Elaboración Propia.

El área del proyecto está comprendida por el recorrido de la Línea de Transmisión, la cual tiene inicio en la SE Chilca y culmina en la SE Zapallal

Cuadro Nº 3.3.2 Ubicación de los Vértices de la Línea de 500 kV Chilca - Carabayllo

LINEA DE 500kV CHILCA - CARABAYLLO

COORDENADAS(PSAD 56) VÉRTICES

ESTE NORTE V1-5 312676 8618469

V1A-5 313646 8619999 V2-5 313840 8620494 V3-5 314165 8622180 V4-5 312725 8629473

V4A-5 308082 8637081 V5-5 305557 8641982 V5A‐5 306039 8643522 V6-5 305755 8644322 V7-5 304284 8645604

V7A-5 302637 8647745 V8-5 302395 8649415 V09-5 301967 8655296 V10-5 300920 8656708 V11-5 300734 8657661

V11A-5 300471 8659529 V11B-5 300042 8661972



LINEA DE 500kV CHILCA - CARABAYLLO


ESTE NORTE V11C-5 300089 8662325 V12-5 299862 8663406

V12A-5 298162 8668102 V13-5 297454 8671019

V13A-5 297414 8673174 V14-5 297345 8673526

V14-1-5 297725 8675322 V14-2-5 297752 8676189

V14A-2-5 298018 8676607 V15-5 298952 8677883

V15A-5 299597 8678965 V15B-5 300458 8679798 V15C-5 300639 8680672 V15D-5 299092 8682327 V16-5 298871 8681958 V17-5 294046 8688890 V18-5 291105 8691281 V19-5 290199 8692209 V20-5 288887 8693178 V21-5 287895 8694264 V22-5 286778 8695057 V23-5 286506 8695342

Cuadro Nº 3.3.3 Ubicación de los Vértices de la Línea 220 kV Chilca - Planicie

LINEA DE 220kV CHILCA - PLANICIE


ESTE NORTE V1-2 312623 8618429

V1A-2 313590 8620065 V2-2 313735 8620589 V3-2 314119 8622185 V4-2 312682 8629457

V4A-2 308042 8637059 V5-2 305518 8641957

V5A-2 305990 8643521



LINEA DE 220kV CHILCA - PLANICIE


ESTE NORTE V6-2 305678 8644294 V7-2 304245 8645577

V7A-2 302593 8647731 V8-2 302381 8649446

V8A-2 302135 8650752 V9-2 301952 8655096 V10-2 300825 8656610 V11-2 300352 8659566 V12-2 299925 8662487 V13-2 299794 8663207

Cuadro Nº 3.3.4 Ubicación de los Vértices de la Línea 220 kV Planicie - Carabayllo

LINEA DE 220kV PLANICIE- CARABAYLLO

COORDENADAS(PSAD 56) VÉRTICES ESTE NORTE

SE PLANICIE 299563 8663304 V2-2 299488 8664306

V2A-2 298120 8668086 V3-2 297410 8671004

V3A-2 297369 8673166 V4-2 297293 8673521

V4-1-2 297675 8675314 V4-2-2 297683 8676229 V4A-2 297962 8676697 V5-2 298914 8677909

V5A-2 299560 8678994 V5B-2 300416 8679821 V5C-2 300588 8680656 V6-2 299284 8681904 V7-2 299053 8682301 V8-2 294016 8688852 V9-2 291064 8691254 V10-2 290169 8692174 V11-2 288856 8693144 V12-2 287864 8694229 V13-2 286748 8695022



LINEA DE 220kV PLANICIE- CARABAYLLO


V14-2 286473 8695311

Cuadro Nº 3.3.5 Ubicación de los Vértices de la Línea 220 kV Enlace Zapallal - Carabayllo

LINEA 220kV ENLACE ZAPALLAL - CARABAYLLO

COORDENADAS(PSAD56) VÉRTICES ESTE NORTE

V1-2 286180 8695424 V2-2 285587 8695271 V3-2 285225 8695309

V3A-2 284192 8695065 V4-2 282986 8695532 555 282496 8695230 557 281967 8694347 559 281492 8693576 560 281347 8693362 561 281194 8693127 562 280680 8692925 563 279678 8692538 564 279493 8692468 565 278822 8692215 566 278389 8692051 567 277904 8691868 568 277409 8691961 569 277261 8692072

PORT. 277150 8692063

Cuadro Nº 3.3.6 Ubicación de los Vértices de la Línea 220 kV Enlace Carabayllo – Torres de Huayucachi - Zapallal

LINEA 220kV ENLACE CARABAYLLO - TORRES DE HUAYUCACHI-ZAPALLAL


V1-2 286182 8695477 V2-2 285612 8695369 V3-2 284707 8695811 V4-2 283886 8696255 V5-2 283241 8696907



3.4 Descripción de las actividades efectuadas para el diseño de la Línea de Transmisión

3.4.1 Descripción del Recorrido de las Líneas

El proyecto se compone de dos líneas, una a 500 kV, y la otra a 220 kV y enlaces a las subestaciones Chilca y Zapallal existentes. La línea a 500 kV será de circuito sencillo e inicia en la nueva S.E. Chilca y concluye en la S.E. Carabayllo y tendrá una longitud aproximada de 90.0 km.

Las líneas a 220 kV serán de doble circuito convertible a 500 kV y son:

- Línea Chilca – Planicie de aproximadamente 50.1 Km. - Línea Planicie – Carabayllo de aproximadamente 39,1 km.

Se construirá una línea 220 kV de doble circuito para conectar las subestaciones Carabayllo y Zapallal existente. Para este doble circuito, teniendo en cuenta que la Subestación Zapallal se encuentra prácticamente encerrada por viviendas, se ha previsto utilizar la servidumbre del corredor de la línea existente Zapallal – Huayucachi a 220 kV en el tramo entre la S.E. Carabayllo y S.E. Zapallal existente. Para lo cual se desmontarán las estructuras existentes de circuito sencillo 220kV en un tramo de 5,8 km y se montar an nuevas estructuras para doble circuito. La capacidad de transporte de este enlace, tendrá en cuenta en forma adicional la capacidad de transporte de la línea existente, la longitud de este enlace será de 10.2 km aproximadamente.

Adicionalmente se construirá un tramo de línea 220 kV circuito sencillo para conectar la línea existente Huayucachi – Zapallal a la Subestación Carabayllo y así conformar la línea Huayucachi – Carabayllo. Este tramo será de 3.8 km aproximadamente.

En la subestación Chilca se construirá dos enlaces de conexión entre los barras 220kV de la Subestación Chilca existente y de la Subestación Chilca nueva.

Las líneas fueron divididas en 3 tramos los cuales se detallan a continuación:

- Tramo 1- SE Chilca a SE Planicie. - Tramo 2- SE Planicie- SE Zapallal. - Tramo 3- Enlaces entre subestaciones existentes y subestaciones nuevas.

3.4.2 Distancias de Seguridad

• Distancias de seguridad verticales en Líneas de Transmisión

En el cuadro N° 3.4.2.1 se indica la distancia de seguridad obtenida para cada uno de los niveles de tensión de las Líneas de Transmisión de Energía.



Cuadro Nº 3.4.2.1 Distancias verticales de seguridad de alambres, conductores y cables sobre el nivel del piso, camino, riel o superficie de agua (en metros)

Naturaleza de la superficie que se encuentra debajo de los alambres,

conductores o cables

1.00

0 m

.s.n

.m.

3.00

0 m

.s.n

.m.

4.00

0 m

.s.n

.m.

4.50

0 m

.s.n

.m.

1.00

0 m

.s.n

.m.

3.00

0 m

.s.n

.m.

4.00

0 m

.s.n

.m.

4.50

0 m

.s.n

.m.

220 kV 500 kV

Cuando los alambres, conductores o cables cruzan o sobresalen

Cuando los alambres, conductores o cables cruzan o sobresalen 10,20 10,50 10,70 11,10 11,75 12,65 13,10 13,30

1. Vías Férreas de ferrocarriles (excepto ferrovías electrificadas que utilizan conductores de trole aéreos) 8,25 8,50 8,65 8,7 9,25 10,15 10,60 10,80

2.a. Carreteras y avenidas sujetas al tráfico de camiones 8,25 8,50 8,65 8,7 9,25 10,15 10,60 10,803. Calzadas, zonas de parqueo y callejones 8,25 8,50 8,65 8,7 9,25 10,15 10,60 10,80

4. Otros terrenos recorridos por vehículos, tales como cultivos, pastos, bosques, huertos, etc. 8,25 8,50 8,65 8,7 9,25 10,15 10,60 10,80

5.a. Espacios y vías peatonales o áreas no transitables por vehículos 6,80 8,50 8,65 7,20 7,75 8,65 9,10 9,355.b. Calles y caminos en zonas rurales 8,25 8,50 7,15 8,70 9,25 10,15 10,60 10,86. Áreas de agua no adecuadas para barcos de vela o donde su navegación esta prohibida 8,65 9,0 9,15 9,20 8,75 9,65 10,10 10,357. Áreas de agua para barcos de vela incluyendo lagos, charcas, represas, aguas de marea, ríos, corrientes y canales con un área superficial no obstruida de: a. Menos de 8 hectáreas 9,15 9,50 9,65 9,70 9,75 10,65 11,10 11,35b. Mas de 8 a 80 hectáreas 10,65 11,00 11,15 11,20 12,25 13,15 13,60 13,85

c. Mas de 80 a 800 hectáreas 12,65 13,00 13,15 13,2 13,75 14,65 15,10 15,35d. Mas de 800 hectáreas 14,15 14,50 14,65 14,70 15,75 16,65 17,10 17,35

8. Rampas para barcos y áreas asociadas para aparejar, áreas destinadas para aparejar botar de vela

La distancia de seguridad sobre el nivel del piso será de 1.5m mayor que en 7 anteriormente indicado, para el tipo de áreas de agua servidas por sitios de botadura

Cuando los alambres o cables recorren a lo largo y dentro de los límites de las carreteras o otras fajas de servidumbre de caminos pero que no sobresalen del camino

9.a. Carreteras y avenidas 8,25 8,50 8,65 8,70 9,25 10,15 10,60 10,85

9.b Caminos, calles o callejones 8,25 8,50 8,65 8,70 9,25 10,15 10,60 10,859.c Espacios y Vias peatonales o áreas no transitables por vehiculo 6,80 7,0 7,15 7,20 7,75 8,65 9,10 9,3510.a Calles y caminos en Zonas rurales 7,65 8,0 8,75 8,20 9,25 10,15 10,60 10,8510.c Caminos no carrozables en zonas rurales 6,80 7,0 7,15 7,20 7,75 8,65 9,10 9,35



• Franja De Servidumbre (distancia de seguridad horizontal)

Las fajas de servidumbre tendrán los siguientes anchos, de acuerdo con lo definido en las Bases del Concurso de PROINVERSIÓN:

- Las líneas de 500 kV y 220 kV (convertible a 500 kV), donde se conserve el paralelismo en general tendrán sus ejes paralelos con un ancho de servidumbre común de 110 m y separación entre ejes de 46 m.

- En las zonas donde no se conserva el paralelismo y la servidumbre común, de las líneas anteriores, el ancho de servidumbre para cada línea será de 64 m.

- Para las líneas a 220 kV, en general, la servidumbre será de 25 m de ancho.

3.4.3 Tipos De Torre

Para el diseño de las líneas se adoptan dos familias de estructuras: una para la línea a 500 kV (circuito sencillo horizontal a 500 kV) y otra para la línea doble circuito a 220 kV convertible a un circuito de 500 kV.

Los tipos de torres que se prevé utilizar son:

- Para la línea Chilca - Zapallal con torres circuito sencillo a 500 kV: A y AS en suspensión, B y C en retención intermedia y D en retención intermedia y terminal.

- Para la línea Chilca – Planicie – Zapallal con torres doble circuito horizontal a 220 kV convertible a un circuito a 500 kV: AG en suspensión, B y C en retención intermedia y D en retención intermedia y terminal.

- Línea a 220 kV Carabayllo - Zapallal Existente: Torres doble circuito vertical a 220 kV tipo suspensión y retención.

- Conexión Carabayllo a Línea Huayucachi – Zapallal Existente: Torres circuito sencillo vertical a 220 kV tipo suspensión y retención.

Esta selección de estructuras implica la estimación del peso de las estructuras, y por ende su costo, sus árboles de carga para cada una de las hipótesis de carga en la condición normal y anormal, curvas de utilización para cada tramo de línea y la modulación de altura y números de cuerpos para las estructuras de suspensión, retención y terminales.

3.4.4 Criterios de Plantillado

Con el conductor de fases seleccionado para esta línea, se debe proceder a plantillar la línea con las siguientes condiciones de tensionado y los parámetros meteorológicos correspondientes.

Se entiende por condiciones iniciales, aquellas que se aplican a los conductores antes de que ocurra su elongación debido al fenómeno de fluencia del material, ocasionado por el creep. Luego que el conductor haya estado tensionado durante algún tiempo, habrá sufrido un gran porcentaje de la deformación no elástica esperada y, por consiguiente, reducido su esfuerzo, éstas son las condiciones finales.



De acuerdo con las características de los conductores se deben adoptar los siguientes criterios de condiciones limitantes:

- EDS (Every Day Strength o tensión diaria promedio): se asume el conductor en condiciones finales, sin viento y temperatura promedio, a una tensión del 20% de la tensión de rotura del conductor.

- Temperatura máxima: se asume el conductor en condiciones finales, sin viento, a temperatura máxima del conductor, a una tensión del 20% de la tensión de rotura del conductor.

- Temperatura mínima: se asume el conductor en condiciones iniciales, sin viento, temperatura mínima absoluta a una tensión del 33% de la tensión de rotura del conductor.

- Viento máximo: se asume el conductor en condiciones finales, velocidad máxima de viento, temperatura coincidente y a una tensión del 50% de la tensión de rotura del conductor.

El porcentaje de la tensión de rotura (%TR) sobre conductores hace referencia al componente horizontal de la tensión en un vano regulador.

- De acuerdo con las características de los cables de guarda y para mantener el nivel de apantallamiento establecido, en la etapa de diseño se debe adoptar un nivel de tensionado en condición EDS a un porcentaje de la tensión de rotura del cable, de tal manera que la flecha de este cable para la diferentes condiciones limitantes este en un rango entre el 80% de la flecha de los conductores de fase o igual a la flecha de los conductores de fase.

El porcentaje de la tensión de rotura (%TR) sobre conductores o cables hace referencia a la componente horizontal de la tensión en un vano regulador.

El plantillado de la línea se ejecuta verificando el cumplimiento de las distancias mínimas de seguridad a cualquier obstáculo, en cada uno de los vanos, en la condición de temperatura máxima de operación del conductor de fases.

3.4.5 Fundaciones

En la siguiente tabla se indica el criterio para la selección del tipo de cimentación, en función de las características mecánicas, químicas, de humedad y de resistividad del suelo:

Tipo de fundación Criterio de selección Zapata en concreto qu ≥ 0.5 kg/cm² Anclaje en roca o Micropilote

Roca Sana o levemente fracturada

Bloque de concreto Roca moderadamente fracturada

Especial qu < 0.5 kg/cm² Riesgo de socavación



A. Zapata superficial con anclaje en roca

Existirán sitios de torre donde el macizo rocoso se encuentra en la superficie del terreno o muy cerca de ella. Para este caso se contempla la construcción de una zapata superficial, cimentada a una profundidad entre 0,20 y 0,50 metros por debajo del terreno natural y anclajes perforados en el macizo rocoso y embebidos en la zapata, que trabajen solidariamente con ella.

La zapata será diseñada para soportar las cargas de compresión provenientes de la torre, sus dimensiones se definirán en función de esas cargas y de la capacidad portante del macizo rocoso. Los anclajes serán diseñados para recibir las posibles fuerzas de tracción que se produzcan en la torre y transmitirlas al macizo rocoso. Estos anclajes consistirán en un elemento metálico (varillas corrugadas, tubería) embebido en concreto hidráulico. La capacidad portante y la resistencia a la tracción de los anclajes se calcularán en función de las propiedades geotécnicas del macizo rocoso.

Figura N° 3.4.5.1. Esquema del anclaje

Varilla o tubo de acero

Concreto hidráulico

Padmisible

D

LT

B. Pila en concreto

Este tipo de cimentación será utilizado en sitios de torre donde exista una capa de suelos (con espesores del orden de 1,50 metros) bajo la cual se encuentre el macizo rocoso. La cimentación consistirá en una pila de sección cuadrada o circular que se cimentará sobre el macizo rocoso.

Esta cimentación trasmitirá las cargas de compresión directamente al macizo rocoso de manera que sus dimensiones en planta serán función de esas cargas y de la capacidad portante del macizo. La resistencia a la tensión será suministrada por el peso propio de la pila y por la fricción entre las paredes de la pila y el suelo circundante.



Figura N° 3.4.5.2. Esquema de la pila de concreto

B

L Pila de concreto,seccióncuadrada ócircular

Tug admisible

3.4.6 Cimentaciones para estructuras

La construcción de las cimentaciones en concreto reforzado (zapatas, anclaje en roca, pilas y/o pilotes) se ejecutará de acuerdo con los diseños aprobados para cada caso y siguiendo las instrucciones consignadas en las especificaciones del proyecto.

En el fondo de la excavación y antes de armar el acero de refuerzo, se colocará una capa de material granular de tamaño máximo de 25 mm, con el fin de tener apoyo firme y uniforme para los efectos de la colocación del acero de refuerzo, y la instalación y nivelación de los ángulos de espera incluyendo los ángulos de transferencia de esfuerzos “cleats”. En los sitios que por alguna razón se presenten dificultades para la colocación del acero de refuerzo y nivelación de los perfiles, se colocará una capa de concreto pobre (fc = 14 MPa), perfectamente nivelada de 50 mm de espesor como mínimo; en todos los casos el Inspector definirá el sistema a emplear en la colocación y nivelación de los perfiles.

Para el Proyecto Centro se prevé la construcción de aproximadamente de 1 632 cimentaciones (4 por torre) para 408 torres.

3.4.7 Cables De Guarda

Tomando como base la información de niveles de corto circuito, para los primeros 10 Km, en las salidas de las subestaciones Chilca y Zapallal, se usará cable ACSR/AW Dotterel. En el resto de la línea se usará cable ACSR/AW Minorca.

Adicionalmente para implementar las comunicaciones del Proyecto, se usará un cable de guarda del tipo OPGW de acuerdo con lo exigido por PROINVERSIÓN, para la línea en 220 kV convertible a 500 kV. En el cuadro N° 3.4.8.1 se resume la preselección de los cables de guarda:



- Línea a 500 kV: Cable de guarda ACSR/AW Dotterel (primeros 10 km de la S.E Chilca y Carabayllo) y ACSR/AW Minorca (resto de línea).

- Línea a 220 kV: Cable de guarda ACSR/AW Dotterel (primeros 10 km de la S.E Chilca y Zapallal) y ACSR/AW Minorca (resto de línea) y cable OPGW de 150 kA2*seg para los primeros 10 Km. de S.E Chilca y Zapallal y de 90 kA2*seg para el resto de la línea.

- Línea de enlace Zapallal Existente - Carabayllo: Cable de guarda ACSR/AW Dotterel, Y OPGW.

- Conexión Carabayllo – Línea Huayucachi – Zapallal Existente: Dos cables de guarda Dotterel.

Los diámetros de los cables de guarda son:

Cuadro Nº 3.4.7.1 Diámetros de los Cables de Guarda Cable de Guarda Diámetro Longitud del Tramo

ACSR/AW DOTTEREL

15,42 mm Utilizado en los últimos 10 km de

llegada a Chilca y Carabayllo

ACSR/AW MINORCA 12,22 mm (Resto de la línea)

OPW 150kA2s 16 mm (Utilizado en los últimos 10km de

llegada a Chilca y Carabayllo)

OPGW 90kA2s 13,8 mm (Resto de la línea)

3.4.8 Puesta a Tierra

Cuando la estructura no alcance por si sola la resistencia de pie de torre especificada, se hace indispensable el uso de elementos que reduzcan la resistencia de puesta a tierra a los valores requeridos. Esto se puede lograr con alguno de estos dos métodos:

- Con varillas conectadas a la estructura hincadas a una profundidad conveniente (no menor a 2,5 m)

- Contrapesos o cables enterrados horizontalmente

Para dar cumplimiento a lo especificado por el Código Nacional de Electricidad Suministro en la Sección 3 en cuanto a los electrodos de puesta a tierra, estos deben cumplir con los requerimientos de diámetro y área y en caso de requerir recubrimiento debe cumplir con el requisito de espesor y recubrimiento mínimos definidos en la Sección 060-702 del Código Nacional de Electricidad Utilización:

“Un electrodo de varilla debe tener las siguientes características: (a) Ser un producto aprobado, de cobre o de acero revestido con cobre (acero-cobre), con diámetro no inferior a 16 mm (o 5/8 pulgada) para electrodos de acero-cobre y 13 mm (o ½ pulgada) para electrodos de cobre; y (b) Tener una longitud no menor de 2 m; y (c) Tener una superficie metálica limpia que no esté cubierta con pintura, esmalte u otro material de baja conductividad; y (d) Alcanzar una profundidad no menor de 2,5 m para cualquiera que sea el tamaño o número de varillas que se utilicen, excepto que: (i) Donde se encuentre roca a una profundidad de 1,2 m o más, la varilla debe alcanzar el fondo de roca, y el resto de la varilla debe ser enterrado sin causar daño, a no menos de 600 mm bajo el piso, en



posición horizontal; o (ii) Donde se encuentre roca a una profundidad menor de 1,2 m, la varilla debe ser enterrada por lo menos a 600 mm bajo el piso terminado, en una zanja horizontal.”

En cuanto al calibre del conductor a utilizar en los contrapesos, este debe cumplir con lo indicado en el literal a) de la sección 060-812 del CNE de utilización, que indica lo siguiente:

“Dimensionamiento del Conductor de Puesta a Tierra para Sistemas de Corriente Alterna: La sección del conductor de puesta a tierra debe ser: (a) No menor que aquella dada en la Tabla 17 para un sistema de corriente alterna o para un conductor común de puesta a tierra;...”

Cuadro Nº 3.4.8.1. (Ver Regla 060 – 204 y 060 – 812)

Sección mínima de conductores de tierra para sistemas de corriente alterna o conductores de tierra comunes

Capacidad de Conducción del conductor de acometida de mayor

sección o el equivalente para conductores múltiples (A)

Sección del conductor de cobre de puesta a tierra

(mm2)

100 o menos 10 101 a 125 16 126 a 165 25 166 a 200 25 201 a 260 35 261a 355 50 356 a 475 70 Sobre 475 95

Nota: La capacidad de conducción del conductor mas grande de la acometida, o el equivalente si se usan conductores múltiple, se determinara con la tabla apropiada del Código tomando en consideración la cantidad de conductores en la Tubería y el Tipo de aislamiento.

En el caso de no ser posible obtener este valor de resistencia de puesta a tierra con esta configuración básica, se analizará la posibilidad de instalar uno de los siguientes esquemas:

- Contrapesos radiales o cables enterrados horizontalmente. - Métodos no convencionales tales como aditivos o rellenos.

3.4.9 Selección y Coordinación De Aislamiento

En esta sección se presentan los resultados obtenidos en la revisión del diseño de aislamiento y selección de distancias eléctricas para las líneas de transmisión a 500 kV y 220 kV.



El resultado del estudio descrito en este capítulo corresponde a la definición del número de unidades que conforman las cadenas de aisladores, sus características y el dimensionamiento eléctrico de la cabeza de las estructuras.

La selección y coordinación del aislamiento se realizó teniendo como restricciones los valores límites establecidos por la normatividad legal del sector eléctrico del Perú.

Configuración de cadenas

Para el diseño se han considerado las siguientes configuraciones de cadenas:

En las suspensiones:

- Línea Chilca – Carabayllo a 500 kV: Configuración I - V – I- - Línea Chilca –Planicie - Carabayllo a 220 kV, doble circuito “flat”: Configuración I - V -

V - V - V - I.

En las retenciones:

- Línea Chilca – Carabayllo a 500 kV: Cadenas dobles en I. - Línea Chilca – Planicie - Carabayllo a 220 kV, doble circuito “flat”: Cadenas sencillas

en I.

3.5 CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA LINEA DE TRANSMISION

En este capitulo se presentan las principales características técnicas de las líneas de transmisión que hacen parte del Proyecto.

3.5.1 Longitud de recorrido

Cuadro N° 3.5.1.1. Longitud de recorrido de las LT Tramo de Línea Longitud (km)

Chilca – Carabayllo 500kV 90.0 Chilca – Planicie 220 kV 50.0 Planicie – Carabayllo 220 kV 39,1 Zapallal - Carabayllo 220 kV 10,2 Carabayllo – Línea Huayucachi 220 kV 3,8

3.5.2 Nivel de aislamiento a 60 Hz y BIL corregidos por altura

Cuadro N° 3.5.2.1. Nivel de aislamiento

Tramo de Línea Nivel de aislamiento a 60 Hz – kVrms fase-

tierra

BIL – kVpico fase-tierra

Chilca – Carabayllo 500 kV 550 1,550 Chilca – Planicie 220 kV 245 1,050 Planicie – Carabayllo 220 kV 245 1,050 Zapallal – Carabayllo 220 kV 245 1,050 Carabayllo – Línea Huayucachi 220 kV Igual a la línea existente Igual a la línea

existente



3.5.3 Capacidad de transmisión por circuito

Cuadro N° 3.5.3.1. Capacidad de transmisión Tramo de Línea No. de

Circuitos Capacidad

transm./circ. MVA

Chilca – Carabayllo 500 kV 1 1700 Chilca – Planicie 220 kV 2 425 Planicie – Carabayllo 220 kV 2 425 Zapallal - Carabayllo 220 kV 2 840 Carabayllo – Línea Huayucachi 220 kV 1 180

3.5.4 Tasa de falla esperada por sobretensiones: (número de salidas/100 km-año)

Cuadro N° 3.5.4.1. Tasa de falla esperada Tramo de Línea No salidas x 100 km-

año Chilca – Carabayllo 500 kV 0,2 Chilca – Planicie 220 kV 0,1 Planicie – Carabayllo 220 kV 0,1 Zapallal – Carabayllo 220 kV 0,1 Carabayllo – Línea Huayucachi 220 kV Igual a la línea

existente

3.5.5 Número de subconductores por fase

Cuadro N° 3.5.5.1. Número de subconductores por fase Tramo de Línea Número de

subconductores por fase

Chilca – Carabayllo 500 kV 4 Chilca – Planicie 220 kV 2 Planicie – Carabayllo 220 kV 2 Zapallal – Carabayllo 220 kV 4 Carabayllo – Línea Huayucachi 220 kV 1

3.5.6 Tipo, material y sección de los conductores

Cuadro N° 3.5.6.1. Tipo, material y sección de los conductores Tramo de Línea Tipo Material Sección

(mm²)

Chilca – Carabayllo 500 kV ACAR 550

(18/19) Aluminio / aleación 279

Chilca – Planicie 220 kV ACAR 600

(18/19) Aluminio /aleación 304

Planicie – Carabayllo 220 kV ACAR 600


Zapallal - Carabayllo 220 kV ACAR 550


Carabayllo – Línea Huayucachi ACAR 1200




3.5.7 Tipo, material y características de los aisladores

Para el caso de la Línea de 500 kV, el estudio de aislamiento se define que la cadena debe tener una longitud de arco seco de 4.800 mm, lo que se logra con un aislador tipo compuesto (polimérico) o con una cadena de 31 aisladores tipo antiniebla de diámetro 254 mm, paso 170 mm (retenciones) y 159 mm (suspensiones), distancia de fuga de 550 mm.

Para el caso de la Línea de 220 kV, del estudio de aislamiento se define que la cadena debe tener una longitud de arco seco de 3.200 mm, o con una cadena de 18 aisladores tipo antiniebla de diámetro 254 mm, paso 170 mm (retenciones) y 159 mm (suspensiones), distancia de fuga de 550 mm.

El diseño del aislamiento garantizará una distancia de fuga mínima de 31 mm /kV, de acuerdo con lo que contempla la norma IEC 60815 para zonas de alta contaminación.

3.6 Descripción de las actividades efectuadas para el diseño de las Subestaciones

3.6.1 Descripción General de las subestaciones

El alcance del Proyecto incluye las líneas y subestaciones para el sistema de transmisión mostrado:

Dentro del Proyecto se contempla la construcción de las nuevas subestaciones Carabayllo 220/500 kV, Planicie 220 kV y Chilca 220/500 kV y la ampliación de las subestaciones Zapallal REP 220 kV y Chilca REP 220 kV.



- En la subestación Chilca REP 220 kV se hará una extensión de las barras existentes mediante la adición dos (2) celdas para seccionamiento de barras para ampliar la subestación en: dos (2) celdas de línea, una (1) celda de acople, una (1) celda de transformación 220/500 kV con un banco de tres (3) autotransformadores monofásicos de 200 MVA y uno (1) de reserva, y espacio para tres (3) celdas futuras. Esta subestación se enlazará con la subestación Chilca a 500 kV.

- De la subestación Chilca 220 kV saldrá una (1) línea de doble circuito hacia la subestación Planicie 220 kV con una longitud aproximada de 50.1km.

- La subestación Planicie 220 kV será una subestación nueva con configuración en doble barra y seccionador de transferencia, equipada con cuatro (4) celdas de línea, una (1) celda de acople, y espacio para cinco (5) celdas futuras.

- Desde la subestación Planicie hacia el norte se desprende un enlace hacia la subestación Carabayllo a 220 kV con una longitud aproximada de 39.1 km.

- La subestación Carabayllo a 220 kV tendrá una configuración de doble barra y seccionador de transferencia y estará equipada con cinco (5) celdas de línea, una (1) celda de acople, dos (2) celdas de transformación a 220 kV con siete (7) autotransformadores monofásicos de 200 MVA, uno (1) de los cuales será de reserva, y espacio para cuatro (4) celdas futuras.

- Del lado de 220 kV en la subestación Carabayllo se desprenden dos (2) circuitos hacia la subestación existente Zapallal REP a 220 kV. Uno de los enlaces se conectará en la celda a la cual actualmente se conecta la línea Huayucachi, reemplazando los equipos existentes. El otro enlace se conectará en una celda disponible, equipando dicha celda y reemplazando los equipos de la otra celda asociada. La línea existente Zapallal – Huayucachi 220kV, será reconectada en la subestación Carabayllo.

- Se construirá la subestación Carabayllo a 500 kV, la cual tendrá una configuración en interruptor y medio, y estará equipada con dos (2) celdas de transformación y una (1) celda de línea hacia la subestación Chilca a 500 kV, con una longitud de 90.0 km aproximadamente, y espacio disponible para cinco (5) celdas futuras.

- La subestación Chilca 500kV con configuración en interruptor y medio se equipará con una (1) celda de línea y una (1) celda de transformación, y espacio para ocho (8) celdas futuras.

3.6.2 Ubicación de las Subestaciones

La ubicación de las subestaciones objeto de este Proyecto, se encuentra en el departamento de Lima – centro del Perú; en el siguiente mapa se puede apreciar su localización:



Figura Nº 3.6.2.1 Ubicación de las Subestaciones

La subestación Carabayllo 220 kV/500 kV estará localizada al norte de la ciudad de Lima en el sector de San Antonio del distrito de Carabayllo, a la altura del kilómetro 32 de la vía a Canta. La ubicación de la instalación para las subestaciones está a 600 m.s.n.m..

Figura Nº 3.6.2.2 Ubicación de la Subestación Carabayllo



Figura Nº 3.6.2.3 Ubicación de la Subestación Carabayllo (Vista Satelital)

La subestación Planicie 220 kV estará localizada al oriente de la ciudad de Lima en el distrito de Cieneguilla, en el kilómetro 15,2 de la carretera que conduce a este distrito. La ubicación de la instalación para la subestación está a 600 m.s.n.m..

Figura Nº 3.6.2.4 Ubicación de la Subestación Planicie



Figura Nº 3.6.2.5 Ubicación de la Nueva Subestación Planicie (Vista Satelital)

Las subestaciones Chilca están localizadas al sur de la ciudad de Lima en el distrito de Chilca, cerca del centro de generación térmica en Chilca. El lote para la ampliación de la subestación 220 kV y la construcción de las celdas de conexión a 550 kV del Proyecto y de dos (2) celdas futuras, es contiguo al costado este de la subestación Chilca – REP. El lote para seis (6) celdas futuras de la subestación Chilca 500 kV, está ubicado al costado este de la subestación Chilca – REP. La ubicación de la instalación para las subestaciones está a 50 m.s.n.m.

Figura Nº 3.6.2.6 Ubicación de la Nueva Subestación Chilca



Figura Nº 3.6.2.7 Ubicación de la Nueva Subestación Chilca (Vista Satelital)

3.6.3 Características Técnicas de cada Subestación

A. Descripción General del Patio De Llaves

Las subestaciones para los niveles de tensión 220 kV y 500 kV serán subestaciones del tipo convencional, con niveles de conexión y distancias eléctricas conforme al nivel de aislamiento de las subestaciones determinados según el nivel de tensión asignado de 245 kV y 550 kV, teniendo en cuenta la altura de ubicación de las instalaciones. Se tendrán conformados patios de llaves, patio de transformación, edificios de control y casetas de relés ubicadas en el patio de llaves en las celdas de conexión.

Las distancias de fuga, para los aisladores de las instalaciones es de 31 mm/kV, valor con el que se seleccionarán las cadenas de aisladores poliméricas a instalar en la subestación. El nivel sísmico en las instalaciones considera una aceleración horizontal a nivel de terreno de 0,5 g y 0,3 g vertical. La velocidad de viento en la zona del Proyecto considerada en los diseños es de 94 km/hora.

Las conexiones superiores y de entradas de circuitos serán realizadas sobre estructuras metálicas tipo celosía; los soportes de los equipos serán también en estructuras tipo celosía.

Se dispondrá accesos para el mantenimiento de los equipos y para las diferentes áreas en las que se ubiquen equipos de los patios de llaves.

B. Configuración De Las Subestaciones

La configuración para las subestaciones con nivel de tensión 220 kV es de doble barra con seccionador de transferencia, cuya característica principal es reunir las



ventajas de las configuraciones doble barra y barra principal y de transferencia, logrando de esta manera aumentar la flexibilidad y la confiabilidad de la subestación. Operándola como doble barra, permite separar circuitos en cada una de las barras, pudiéndose así dividir sistemas o conectar circuitos provenientes de una misma fuente a cada una de ellas sin requerirse hacer cruces en las entradas de líneas, aumentando de esta forma la flexibilidad de la subestación. Convirtiendo una de las barras en barra de transferencia y conectando un circuito a dicha barra de transferencia se puede realizar mantenimiento del interruptor asociado al circuito, manteniendo el servicio del circuito aumentando de esta forma la confiabilidad de la instalación.

Las subestaciones con nivel de tensión 500 kV serán implantadas con configuración de interruptor y medio, logrando de esta forma flexibilidad operativa para mantenimiento de estos equipos.

C. Niveles De Aislamiento

El nivel de tensión asignado para las instalaciones es de 245 kV para el sistema de 220 kV y 550 kV para el sistema de 500 kV.

El nivel de aislamiento para la altura de instalación de las obras es el siguiente:

Cuadro 3.6.3.1. Nivel de aislamiento DESCRIPCIÓN UNIDAD Nivel 220 kV Nivel 500 kV

Tensión nominal kV 220 500

Tensión asignada del equipo kV 245 550

Frecuencia asignada Hz 60 60

Nivel básico de aislamiento asignado al impulso tipo rayo (LWIL)

kV 1050 1550

Nivel de tensión asignado soportado al impulso tipo maniobra (SWIL)

kV - 1175

Nivel de tensión asignado soportado a la frecuencia industrial

V 460 620

D. Descripción Del Tipo De Equipamiento

El equipamiento que se instalará en la subestación es de tipo convencional, seleccionado con una distancia de fuga de 31 mm/kV para tener en cuenta las condiciones ambientales presentes en los sitios de las subestación por su proximidad al mar.

Las celdas que se instalarán en las subestaciones serán las siguientes:

• Subestación Planicie 220 KV

Una (1) celda de acople.



Cuatro (4) celdas de línea, dos (2) hacia la subestación Carabayllo y dos (2) hacia la subestación Chilca.

Espacios disponibles para cinco (5) celdas futuras.

• Subestación Carabayllo 220 kV/500 kV

Un (1) celda de acople en 220 kV. Cinco (5) celdas de línea en 220 kV, dos (2) hacia la subestación Zapallal

existente, dos (2) hacia la subestación Planicie y una (1) hacia la subestación Huayucachi.

Dos (2) celdas de bancos de Autotransformadores en 220 kV. Espacio disponible para cinco (5) celdas futuras en 220 kV. Un (1) diámetro completo en 500 kV con dos (2) celdas para la conexión de un

(1) banco de Autotransformadores y de la línea a chilca 500 kV. Un diámetro con dos (2) interruptores en 500 kV con una (1) celda para la

conexión del segundo banco de Autotransformadores. Espacio disponible para cinco (5) celdas futuras a 500 kV.

• Ampliación subestación Chilca REP 220 kV

Dos (2) celdas de seccionamiento de barras (una para cada barra), para conectar las barras de la subestación Chilca REP actual con Chilca Nueva 220 kV.

• Subestación Chilca Nueva 220 kV

Un (1) celda de acople. Dos (2) celdas de línea hacia la subestación Planicie. Un (1) celda de banco de Autotransformadores. Espacio disponible para seis (6) celdas futuras.

• Subestación Chilca 500 kV

Un (1) diámetro completo en 500 kV con dos (2) celdas para la conexión de un (1) banco de Autotransformadores y la línea hacia Zapallal.

Espacio disponible para ocho (8) celdas futuras a 500 kV.

• Ampliación subestación Zapallal REP 220 kV

Diámetro No. 1: reemplazar equipos del corte B, equipar el corte C y la derivación BC, para la línea 1 a la subestación Planicie.

Diámetro No. 2: reemplazar equipos de los cortes B y C y equipar la derivación BC, para la línea 2 a la subestación Planicie.

E. Características de los Interruptores

Los interruptores que se instalarán serán del tipo tanque vivo, con extinción del arco en SF6 y accionamiento monopolar y tripolar para los asociados a la maniobra de las líneas de transmisión y accionamiento monopolar / tripolar para los asociados a la maniobra de los bancos de transformación y mando local y/o remoto. Los equipos tendrán las siguientes características generales:



Cuadro 3.6.3.2. Características de los interruptores Descripción Unidad 500 kV 220 kV

Medio de extinción SF6 SF6

Tensión asignada kV 550 245

Corriente asignada en servicio continuo A 2000 2500

Poder de corte asignado en cortocircuito

kA, simétrica 40 63

Duración del cortocircuito asignada s 1 1

Tiempo total de apertura ms 33 40

Secuencia de operación

a) Maniobra de interruptores de autotransformadores

CO-15 s-CO CO-15 s-CO

b) Maniobra de interruptores de líneas de transmisión

O-0,3s-CO-3min-

CO O-0,3s-CO-3min-

CO

F. Características de los Seccionadores

Los seccionadores serán motorizados con mando local y remoto y sus características generales son las siguientes.

Cuadro 3.6.3.3. Características de los seccionadores

Descripción Unidad 500 kV 220 kV

Tipo de ejecución Exterior Exterior

Corriente asignada en servicio continuo A 2000 2500

Poder de corte asignado en cortocircuito kA 40 63


G. Características De Los Transformadores De Medida

Transformadores de corriente

Los transformadores tendrán las siguientes características principales:

Cuadro 3.6.3.4. Características de los transformadores de corriente


Corriente asignada en servicio continuo A 1000-2000 1250-2500

Corriente secundaria asignada A 1 1

Poder de corte asignado en cortocircuito kA 40 63


Características núcleos de medida




a) Clase de precisión 0,2 0,2

b) Carga de precisión VA 5 5

c) Factor de seguridad 10 10

Características de núcleos de protección

a) Carga de precisión VA 5 5

b) Clase de precisión 5P 5P

c) Factor límite de precisión 20 30

Transformadores de tensión

Los transformadores de tensión serán del tipo capacitivo, inmersos en aceite, con las siguientes características:

Cuadro 3.6.3.5. Características de los transformadores de tensión


Número de devanados secundarios 2 2

Relación de transformación asignada 4545 2000

Clase de precisión entre el 25% y el 100% de la carga de precisión

a) Entre el 5% y el 80% de la tensión asignada 3P 3P

b) Entre el 80% y el 120% de la tensión asignada 0,2 0,2

c) Entre el 120% y el 150% de la tensión asignada 3P 3P

Carga de precisión

a) Devanado 1 VA 15 15

b) Devanado 2 VA 15 15

c) Simultánea VA 30 30

Tensión secundaria para el sistema V 110/3 110/3

H. Características de los pararrayos

Los pararrayos serán de ZnO, a instalar con contadores de descarga, con las siguientes características principales:

Cuadro 3.6.3.6. Características de los pararrayos Descripción Unidad 500 kV 220 kV

Tensión asignada KV 444 198

Tensión continua de operación KV 318 142

Corriente de descarga asignada KA 20 10




Corriente asignada del dispositivo de alivio de presión KA 40 63

Clase de descarga de línea 4 3

I. Características de los auto transformadores de potencia

Se instalarán bancos de autotransformación compuestos por unidades monofásicas, disponiendo una unidad monofásica de reserva para la subestación, tendrán un devanado terciario para compensación de armónicos y de secuencia cero, no cargable.

Las características principales de las unidades serán las siguientes:

Cuadro 3.6.3.7. Características de los auto tranformadores de potencia Descripción Unidad

Tensión asignada

a) Devanado de alta tensión kV 500/√3

b) Devanado de baja tensión kV 220/√3

Tipo de refrigeración ONAN/ONAF1/ONAF2

Conexión del autotransformador Yyd

Conexión del neutro kV Sólido a tierra

Potencia de transformación requerida MVA 120/160/200

Tipo de unidades Monofásicas

Cambiador de tomas bajo carga

a) Localización Baja tensión

b) Porcentaje positivo % 10

c) Porcentaje negativo % 10

d) Porcentaje de los pasos % 1

J. Sistemas de protección, medición, control y maniobra

El sistema de automatización de las nuevas subestaciones (SAS), será basado en la norma IEC 61850. Estará constituido por una serie de controladores de campo (uno por cada celda para 220 kV y uno por cada celda 500 kV), que constituyen el Nivel 1 de control, integrados en una red LAN, un sistema central de supervisión general de la subestación, que constituye el Nivel 2 de control y un sistema de supervisión y control remoto en tiempo real de las subestaciones, que constituye el Nivel 3 de control.

A través de enlaces de datos de telecontrol, los SAS intercambiarán con los Centros de Control de REP, toda la información operativa necesaria para operar remotamente las subestaciones. De esta manera el operador del Centro de Control podrá



maniobrar interruptores y seccionadores, reponer las protecciones, y ejecutar otros comandos.

Como soporte de comunicación para la integración se empleará cable de fibra óptica.

El alcance para el sistema de control comprende la implementación del control de Nivel 0 desde las cajas de mando de los equipos en el patio, el suministro y la instalación de los gabinetes de control de celda (Nivel 1) y el cableado de todas las señales hasta dichos gabinetes, la red de datos del SAS, el sistema de control centralizado desde la sala de control de la subestación (Nivel 2) y su comunicación remota con los dos (2) Centros de Control de REP (Nivel 3).

En el caso de las subestaciones existentes se instalarán controladores de campo para las nuevas celdas de línea y de transformación, de acuerdo con el requerimiento de ampliación de cada subestación, integrándose a los sistemas de control y supervisión existentes.

La protección del sistema de transmisión considerará un sistema conformado por las siguientes protecciones:

Línea Chilca – Planicie – Carabayllo:

- Protección principal: relés de distancia. - Protección secundaria: relé de corriente diferencial segregado por fases (utilizará

como medio de comunicación la fibra óptica). - Protección de respaldo: relé con funciones de sobrecorriente, relés de

sobrecorriente direccional a tierra, mínima y máxima tensión y de frecuencia.

Línea Zapallal REP – Carabayllo 220 kV:

- Protección principal: reles de distancia. - Protección secundaria: diferencial de línea (87L) con comunicación por fibra

óptica.

Se implementarán las funciones de recierre y verificación de sincronismo y la supervisión de circuito de disparo.

Los autotransformadores contarán con un sistema de protección conformado como protección principal por un relé de corriente diferencial, como protección secundaria por un relé de sobrecorriente y de sobrecorriente de tierra; las anteriores protecciones serán complementadas con las protecciones mecánicas del autotransformador.

K. Distancias de Seguridad en Subestaciones

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 3.4.3.1.

La zona de seguridad para circulación de personal es igual a la altura de un hombre que está parado en el piso de la subestación con los brazos levantados sin ninguna



herramienta de tamaño considerable en la mano, más el valor básico definido. Esta distancia determina la altura mínima de seguridad, la cual se considera de 2 300 mm, tal como se indica en la Figura 3.4.3.1.

Figura 3.4.3.1. Zona de seguridad

En el cuadro N° 3.4.3.2. se indica la distancia de seguridad obtenida para cada uno de los niveles de tensión de las subestaciones.

Cuadro 3.4.3.8. Valor básico y de seguridad

SUBESTACIÓN

TENSION NOMINAL

(kV)

VALOR BÁSICO Vb

(mm)

DISTANCIA DE SEGURIDAD

(mm)

ALTURA DE CONEXIÓN*

(mm)

CHILCA 500 3255 5555 9000

CHILCA 220 2205 4505 5000

CARABAYLLO 500 3255 5555 9000

ZAPALLAL 220 2205 4505 5000

PLANICIE 220 2205 4505 5000

(*) Valor definido según memoria de cálculo de campo eléctrico.

• Trabajos sobre equipos o sobre conductores

Cuando se efectúa un trabajo en una subestación dejando energizados los conductores y equipos de los circuitos adyacentes, es necesario prever una zona de protección, la cual se debe determinar con base en el mismo principio de los casos anteriores. Dicha zona comprende el valor básico más un valor que será determinado



para cada equipo de acuerdo con el trabajo de mantenimiento, el vehículo y las herramientas que normalmente se utilizan.

En el caso de mantenimiento de rutina que requiera solamente el uso de herramientas livianas, Figura 2, el factor que se le adiciona al valor básico será:

- Horizontalmente: 2000 mm, que corresponde a las dimensiones promedias de un operador con los brazos extendidos, Figura 3.

- Verticalmente: 1250 mm por encima del plano de trabajo, que corresponde al operador en la posición ilustrada en la Figura 3.

Figura 3.4.3.2. Distancia de Seguridad – Trabajos en la Subestación

3.6.4 Descripción de sistema de telecontrol, telemando y adquisición de datos

La arquitectura del SAS considera dentro de la estructura jerárquica de control de la subestación, el nivel 3 que permite el telecontrol, adquisición de datos y telemando de equipos de maniobra de la instalación desde los dos (2) Centros de Control de REP (San Isidro con respaldo en Socabaya), mediante un servidor con protocolo normalizado IEC 60870-5-101 (SCADA) y servidor de acceso WEB en protocolo TCP/IP.

Tanto para la integración de los activos de transmisión del Proyecto al sistema de control de REP y al COES, como para suplir el requerimiento de contar con un sistema de respaldo para garantizar los parámetros de calidad y confiabilidad, se utilizarán redes configuradas en anillo, al integrarse a los sistemas de comunicaciones que REP posee en las subestaciones Zapallal y Chilca.



Los datos que requieren ser enviados al COES se consolidarán en el centro de control de REP y serán integrados a la información que se envía mediante protocolo IEC 60870-5-101.

3.6.5 Descripción del sistema de comunicación

El sistema de comunicaciones estará conformado por los sistemas que se describen a continuación:

Sistemas Portadores

Se implementará un sistema de telecomunicaciones soportado por Fibras Ópticas y respaldo por otros medios, mediante las cuales se conformará una red portadora de topología en anillo para garantizar los niveles de confiabilidad y disponibilidad requeridos.

La red de fibras ópticas se implementará mediante la instalación de cables del tipo OPGW y sus respectivos equipos activos de telecomunicaciones, en las nuevas líneas que enlazarán a las subestaciones Zapallal 220 kV, Carabayllo 220 kV, Planicie 220 kV y Chilca – Nueva 220 kV, como parte integral de este Proyecto.

Esta red soportará los servicios de teleprotección, voz y datos, tanto a nivel operativo como administrativo requeridos para las subestaciones asociadas al Proyecto.

Sistemas de Comunicaciones Móviles

Se contará además con un sistema de comunicaciones móviles tipo celular o satelital para el mantenimiento de líneas.

Este sistema o una combinación de los mismos se seleccionarán de manera que se garanticen los niveles de cobertura, disponibilidad y confiabilidad necesarios para asegurar la adecuada operación y mantenimiento del sistema de transmisión (líneas y subestaciones), así como su integración a los sistemas de telecomunicaciones móviles existentes.

3.6.6 Puesta a tierra

El cálculo de la corriente de diseño se efectuará empleando el método recomendado por la norma IEEE Std 80 realizando estudios de distribución de corriente y determinando la condición de falla que produzca la mayor circulación de corriente por la malla y realizando mediciones de la resistividad eléctrica en los lotes de las subestaciones. El diseño incluirá la retícula principal enterrada a una profundidad de 0,5 m y conexiones a equipos y estructuras, en cable de cobre de 107 mm2 en el área de equipos del patio de llaves, con un conductor de 70 mm2 perimetral 1 m al exterior del perímetro del patio de llaves, se incluirá también las varillas de cobre de 1,8 m y diámetro de 16 mm necesarias para



puesta a tierra de los cables de guarda y pararrayos para considerar las descargas de alta frecuencia. Se utilizará una capa de grava mínimo de 10 cm de espesor para cubrir el patio de conexiones en las zonas de instalación de equipos.

Los cables de guarda de la línea se conectarán a la malla de tierra de la subestación. En el patio se conectarán todas las estructuras metálicas de equipos, las estructuras de soporte de barras y demás elementos metálicos.

3.7 Instalaciones para el Proyecto a Construir

Son instalaciones o edificaciones adecuadas para albergar personal que participa en la ejecución de las obras, para guardar materiales (bodega) con destino a las obras, y/o para ser utilizadas como patios para guardar y reparar (talleres) maquinaria y equipos. Para efectos del Proyecto Centro se tendrán como mínimo los siguientes:

A. Patio (Almacén para los materiales de la línea)

Patio es una instalación donde se puede almacenar materiales que no requieren de cuidados especiales (estructuras, herrajes), donde se puede guardar equipos ó materiales. A continuación se menciona la cantidad y ubicación de estos almacenes:

- Uno (1) almacén en la subestación Planicie que será de 1000 m2

- Otro en el lote San Juan (SE) que será de 1000 m2

B. Movimiento de Tierras

Esta es la relación aproximada de las Excavaciones y los Llenos a realizarse de las Subestaciones en Perú.

S.E PLANICIE

VIA Excavación 3102 m3

Lleno 617 m3

PATIO S/E Excavación 14287 m3 Lleno 23300 m3

S.E CHILCA 220/500 kV Excavación 7480 m3 Lleno 6508 m3

Material de limpieza para disponer 15412.8 m3

S.E CHILCA 500 Kv Futuro

Excavación 11046 m3 Lleno 10082 m3 Material de limpieza para disponer 9276 m3



S.E CARABAYLLO 220/500 kV

VIA Excavación 1851.9 m3 Lleno 932.2 m3 PATIO S/E Excavación 43034 m3 Lleno 39118 m3

C. Vías de Acceso

• Subestación Planicie

Actividades de Diseño

El acabado de las vías internas de la subestación será en pavimento asfáltico y el de la vía de acceso en afirmado. El diseño comprende básicamente los siguientes aspectos:

• Diseño de la estructura del pavimento dependiendo de la capacidad de carga de la sub-rasante (CBR) de las vías internas.

• Diseño de la vía de acceso en afirmado con una capa de imprimación.

Diseño de la estructura del Pavimento

El diseño de la estructura que soportará las cargas de tránsito de la subestación Planicie 220 kV consiste básicamente en determinar el espesor y la calidad de cada una de las capas que van a conformar su estructura y en adoptar los dispositivos de drenaje y protección que garanticen el correcto funcionamiento del mismo.

Los pavimentos flexibles están conformados estructuralmente por capas de materiales granulares compactados y una superficie de rodadura, construida normalmente a base de concreto asfáltico, la cual forma parte de la estructura del pavimento; debido a la alta flexibilidad de la mezcla asfáltica (capacidad de gran deformación sin rotura bajo la acción de una carga), el peso del vehículo que transita sobre la superficie es prácticamente una carga concentrada, cuyo efecto se disminuye a través del espesor de las capas subyacentes, hasta llegar, distribuido y atenuado, a la sub-rasante.

Diseño del pavimento flexible

Para el diseño de este tipo de pavimento se utiliza el Método 1 del procedimiento desarrollado por el Instituto del Asfalto de los Estados Unidos, denominado “Todo Asfalto” o “Full Depth”, asumiendo tránsito diario. Según esta versión y con base en las condiciones mecánicas de la sub-rasante y en el número de ejes de 8,2 ton que tendrá la vía en un plazo promedio o al final del período de diseño, se calcula un espesor de concreto asfáltico que satisfaga las condiciones dadas. Luego este espesor se reemplaza por espesores de los materiales disponibles según factores



de equivalencia estructural, de manera que la capacidad total sea la misma calculada inicialmente.

La información requerida para diseñar pavimentos por el sistema propuesto es básicamente:

• Capacidad de carga de sub-rasante (CBR): La relación de soporte de California o CBR de la sub-rasante se determina por el método mas adecuado según el tipo de suelo y las condiciones del sitio. En general, para condiciones de suelos cohesivos en corte o en terraplén ya construido, es recomendable usar el método de CBR sobre muestras inalteradas y sumergidas, ya que las condiciones del material no pueden ser cambiadas. Cuando se trate de terraplenes cuyas condiciones de compactación van a ser controladas puede determinarse el CBR sobre muestras remoldeadas pero es bueno verificar los resultados con muestras inalteradas una vez construido el terraplén.

En el caso de suelos granulares se investiga el CBR sobre una muestra remoldeada reproduciendo en el laboratorio las condiciones del campo. Para sub-rasante en roca no se determina resistencia mecánica y el pavimento se dimensiona según unos mínimos exigidos para carpeta asfáltica y base, los cuales se relacionarán más adelante. Dentro de la exploración de la sub-rasante, además del CBR es necesario investigar las características expansivas del suelo para determinar la necesidad de una estabilización previa.

• Período de diseño: Se entiende como período de diseño el número de años al cabo de los cuales el pavimento debe recibir una capa de refuerzo en razón al nivel de servicio y a las deflexiones bajo carga que presenta. El período de diseño para las vías de la subestación se consideró de 15 años.

• Tránsito: En este método, la variable de tránsito se denomina número de diseño relativo de tránsito NTD, y corresponde al número de ejes de 8,2 ton que van a pasar diariamente por el carril de diseño en un plazo promedio o al final del período de diseño. El NTD se calcula a partir del Tránsito Promedio Diario (TPD) de la subestación. Las vías de una subestación son vías privadas, con muy poco tránsito de vehículos por ellas; se considera para el diseño un promedio de 5 camiones por día. Sin embargo, cuando la vía de acceso tenga otras condiciones de tráfico, ya sea por que su utilización no es exclusiva para el acceso a la subestación o porque la construcción de esta vía genere una atracción de tránsito adicional, hemos considerado el doble de tránsito para esta vía, que el asumido para las vía internas.

• Carga máxima por eje: La carga máxima por eje es 10 t.

• Características de los materiales.



• Las condiciones aquí expuestas corresponden a la consideración de que la vía de la subestación es una vía privada con muy poco tránsito de vehículos por ella, para lo cual se consideraron 5 camiones por día promedio. En caso de que estas consideraciones varíen, debe realizarse un diseño específico para las condiciones dadas, utilizando la metodología de diseño que se expone en este documento, pero variando los datos para EAL y para NTD.

Diseño de la estructura del pavimento con acabado en afirmado

La vía de acceso a la subestación se construirá en afirmado. La metodología para el diseño del espesor de la capa de afirmado es similar a la empleada para el diseño del pavimento flexible hasta obtener el valor de TA.

La información requerida para diseñar el espesor de las capas de afirmado por el sistema propuesto es básicamente:

a. El tránsito promedio diario TPD: 10 vehículos/día.

b. La capacidad de soporte de la subrasante (CBR), obtenida del estudio geotécnico.

El procedimiento resumido es el siguiente:

a. El tránsito de vehículos se transforma en ejes equivalentes (EAL) y para ello se utiliza el factor de equivalencia (FE). Para la vía de acceso el EAL = 22,1.

b. Una vez determinado EAL, se halla el Número de Diseño Relativo de Tránsito (NTD). Para la vía de acceso el valor para NTD es 16.6.

c. Con el valor de NTD se obtiene el valor TA, que representa el valor de una capa única de asfalto, según la Tabla 1. Para el NTD obtenido, el valor de TA mínimo es 12,5 cm.

d. Este valor obtenido se reemplaza por una capa única de base y para ello se multiplica por el factor estructural equivalente que es 2,1 cm Se puede reemplazar parte de la base por sub-base cuando el espesor de ella es superior a 15 cm; en este caso se multiplica el valor restante por el factor estructural equivalente para sub-base que es 2,7 cm.

Tabla 3.7.1: Espesor mínimo de la base granular para la vía de acceso

CBR ( % )

TA ( cm )

BASE ( cm )

SUB-BASE( cm )

CBR( % )

TA ( cm )

BASE ( cm )

SUB-BASE( cm )

3 22,9 20 36 12 13,2 20 10 5 18,7 20 25 15 12,0 20 5 7 16,3 20 20 20 10,7 20 0

10 14,1 20 15 25 9,8 20 0



3.8 Equipos y maquinaria

Obras Civiles

- Maquinaria de excavación: buldózeres, retroexcavadoras, cargadores, Volquetas. - Maquinaria para llenos: Vibro compactadores, rodillos y carro tanque de riego. - Maquinaria para concretos: Mixer, concretadoras. - Herramienta menor de diversos tipos para usos varios.

Equipos para Montaje Electromecánico

- Motores para subir la estructura. - Plumas. - Herramientas menores(llaves de punta, llaves de boca fija, torques) - Pescante(cables de acero de 1/4” a 5/8”) - Poleas - Equipo de tracción y de frenado (malacate y freno). - Herramientas menores (fundas de cabeza e intermedias, giradores, entenayas,

aparejos, aparejos) - Prensas hidráulicas. - Camiones, volquetes, grúas, camionetas, camperos.

3.9 Tiempo de ejecución del proyecto

El tiempo de ejecución del proyecto Incluyendo ingeniería, suministros y construcción se estima en 30 meses.



Cuadro Nº 3.9.1 Cronograma de Ejecución de las Líneas de Transmisión



Cuadro Nº 3.9.2 Cronograma de ejecución de las Subestaciones



3.10 Requerimiento de personal

Para las Subestaciones

Estimado durante el periodo de adecuación del terreno 20 personas, estimado para la ejecución de obras de patio y edificaciones 70 personas.

Para las Líneas de Transmisión

En cuanto a requerimientos de personal y dado que la obra se ha dividido para los efectos Constructivos en dos fases a saber:

Fase I: Líneas de Transmisión de 220 kV

Fase II: Líneas de Transmisión de 500 kV

Se estima la utilización de personal para cada una de las fases de acuerdo al siguiente cuadro de actividades.

Cuadro 3.10.1. Requerimiento de personal Actividades Cantidad de Personas

Recepción de Materiales 10 Excavaciones 36 Cimentaciones 48 Rellenos 24 Montaje de Torres 72 Vestida de Torres 6 Tendido de Conductores 60 Recepción de Obra 6

El cuadro siguiente muestra un cronograma típico de distribución de personal en el tiempo

Cuadro 3.10.2. Distribución de Personal vs. Tiempo en la L.T 220 kV Ítem Oct-09 Nov-09 Dic-09 Ene-10 Feb-10 Mar-10 Abr-10 May-10Recep. Materiales 10 10 10 10 10 10 10 10 Excavaciones 36 36 36 36 - - - - Cimentaciones 48 48 48 48 48 - - - Rellenos - 24 24 24 24 - - - Mont. Torres - - 72 72 72 72 - - Vest. Torres - - 6 6 6 6 - - Tendido - - - 60 60 60 60 60 Recep de Obra - - - - - - 6 Nº Personas 94 118 196 256 220 148 70 76



3.11 Presupuesto del proyecto

Presupuesto Total aproximadamente USD 111.000.000

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3. DESCRIPCION DEL PROYECTO - intranet2.minem.gob.peintranet2.minem.gob.pe/web/archivos/dgaae... · INFORME FINAL REV.0 CESEL Ingenieros ... Figura 3.2.1 Diagrama Unifilar del Proyecto