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ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL PROYECTO:
“AMPLIACION RE ENERGIA ELECTRICA, SAN PEDRO LA LAGUNA,
SOLOLA.”
Con el apoyo de
OCTUBRE DE 2011
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GLOSARIO
Distribuidor Es la persona individual o jurídica, titular o
poseedora de
instalaciones destinadas a distribuir comercialmente energía
eléctrica (DEOCSA-DEORSA).
Usuario Es el titular o poseedor del bien inmueble que recibe el
servicio de
energía eléctrica.
CNEE Comisión Nacional de Energía Eléctrica, órgano técnico
del
ministerio de energía y minas cuya función es hacer cumplir la
ley
general de electricidad y sus reglamentos e imponer sanciones a
los
infractores.
NTDOID Normas técnicas de diseño y operación de las
instalaciones de
distribución aprobadas por la CNEE
Conductor
en Línea
Abierta
Un tipo de construcción de línea de suministro eléctrico o
de
comunicación en la cual el conductor está desnudo, cubierto
o
aislado y sin pantalla aterrizada, soportado individualmente a
la
estructura ya sea directamente o con aisladores
Estructura Es la unidad principal de soporte, generalmente se
aplica al poste o
torre adaptado para ser usado como medio de suspensión de
líneas
aéreas de energía eléctrica.
Flecha Es la distancia vertical medida de un conductor a la
línea recta
imaginaria que une los dos puntos de soporte del conductor en
las
estructuras. A menos que se diga lo contrario, la flecha es la
que
corresponde a la medida en el punto medio del vano.
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DISEÑO DE LA LINEA DE MEDIA Y BAJA TENSION:
Para el diseño de las líneas eléctricas, es necesario que se
cumplan los requisitos
mínimos de diseño y la con la finalidad de obtener la máxima
seguridad y protección a
las personas, vehículos y bienes cercanos a las líneas.
La optimización de la construcción de las líneas aéreas de
energía eléctrica,
requiere del diseño la trayectoria de longitud mínima, sin
menoscabo de la seguridad,
operación, mantenimiento y accesibilidad; para lo cual, además
de los factores técnicos y
económicos, deberá cumplir con los requisitos siguientes:
Tramos rectos El diseño deberá dar preferencia al trazo
rectilíneo.
Alineación de postes. En poblaciones urbanizadas, todas las
estructuras deberán
quedar alineadas y en un solo lado de la acera o calle para toda
la red, en sentido
longitudinal y transversal.
Cruce de vías. Minimícese el número de cruzamientos con otros
derechos de vías tales
como: Vías férreas, carreteras, instalaciones telefónicas o de
vídeo, canales navegables,
etc. Cuando sea necesario realizar los cruces de vías, estos
deberán realizarse de
preferencia perpendicularmente al derecho de vía.
Evitar riesgos de colisión con las estructuras. Las estructuras
se deberán instalar
en lugares en donde las condiciones de tránsito no sean
adversas, evitando riesgos de
colisión sobre las mismas.
Paso sobre vivienda existente. No deberá diseñarse y/o
construirse líneas aéreas de
cualquier nivel de tensión sobre viviendas.
Construcción de obras civiles debajo de líneas existentes.
Dentro del derecho de
servidumbre de líneas aéreas podrá construirse obras civiles,
siempre y cuando:
A) Se cuente con la autorización del distribuidor y;
B) Se respeten las distancias mínimas de seguridad establecidas
en estas Normas o sus
referencias.
Interferencias Eléctricas. El diseño de las líneas deberá
respetar los criterios así como
las distancias recomendadas por normas internacionales tales
como IEC, ANSI, CSA
CAN3-C108.3.1- M84 u otra norma correspondiente, para evitar o
minimizar las
interferencias eléctricas en componentes ajenos a la red
eléctrica.
Accesos a inmuebles. El distribuidor deberá prevenir la
obstaculización de los accesos a
los inmuebles. Si en el momento del diseño de la red, los
inmuebles afectados no
tuvieren definidos sus accesos, las estructuras deberán ser
ubicadas frente a los límites
de propiedad en donde estos colindan.
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RELACIONES ENTRE LÍNEAS. Cuando se considere la construcción de
dos ó más líneas
aéreas, o de una línea aérea con una de comunicaciones,
utilizando las mismas
estructuras, se deberá cumplir con los siguientes
requerimientos;
1. La línea de mayor tensión deberá quedar en la parte
superior;
2. Cuando se trate de líneas aéreas de suministro eléctrico y de
comunicación, las
primeras deberán estar en los niveles superiores y conservar su
misma posición en todo
su trayecto, considerando las transposiciones necesarias de los
conductores;
3. La estructura deberá diseñarse con la adecuada resistencia
mecánica y de tal forma,
que no obstruya los trabajos de mantenimiento.
4. La distancia de seguridad de línea a línea deberá estar de
acuerdo a la dictadas por
las NTDOID (Normas Técnicas de Diseño y Operación de las
Instalaciones de
Distribución) vigentes y aprobadas por la comisión nacional de
energía eléctrica de
Guatemala.
ACCESIBILIDAD A LÍNEAS AÉREAS. Para efectos de operación y
mantenimiento, el
diseño de las líneas aéreas deberá considerar que éstas sean
accesibles, en cualquier
época del año, al personal y equipo requerido.
DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD.
El objetivo principal de es limitar la posibilidad de contacto
de personas con líneas,
equipos o circuitos, asi como impedir que las instalaciones de
un distribuidor entren en
contacto con las instalaciones de otro o con la propiedad
publica o privada.
A continuación se muestran una serie de tablas donde se
encuentran las
distancias mínimas que deberían de existir entre cualquier
conductor o parte energizada:
Fuente: NTDOID, emitidas por la CNEE, Guatemala.
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Fuente: NTDOID, emitidas por la CNEE, Guatemala.
Considerando las recomendaciones de las NTDOID, es necesario
considerar
que únicamente en las estaciones E1, E2 deberán considerarse
estructuras tipo volado a
manera de garantizar las distancias de seguridad y que en el
resto de la ruta del tendido
eléctrico no existen viviendas. Así mismo es necesario el chapeo
de los aboles que se
encuentren cercanos a la línea eléctrica para que estos no
ocasionen algún accidente o
falla.
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AISLAMIENTO DE LA LINEA:
Los aisladores seleccionados para utilizarse en la línea son:
del tipo poliméricos
para remates, amarres y ángulos mayores a 30° así como de
porcelana tipo poste para
ángulos menores de 30° que cumplen con las especificaciones
eléctricas de tensión de
7.9KV nominal y una tensión de prueba de 100KV, así como su
resistencia mecánica a la
ruptura las cuales están expresadas en porcentaje: Cantiléver
40%, Compresión 50% y
Tensión 50% según las consideraciones en NTDOID.
TENDIDO DE LINEAS:
Para el tendido de líneas eléctricas de conducción se considera
un conductor el
cual esta compuesto por una combinación de materiales los cuales
son del tipo ACSR que
están compuestos por 6 hilos de aluminio que rodean un hilo
central (alma) de acero de
calibre 1/0 el cual tiene una capacidad de conducción de 224
Amperios a una
temperatura de 35° centígrados operando a un régimen de carga
constante. Además se
toman en cuenta las consideraciones correspondientes para el
cálculo mecánico del
tendido de línea:
1. El coeficiente de dilatación del conductor
2. Modulo de elasticidad
3. Características meteorológicas y zonas geográfica donde se
construye la línea,
para este caso estamos localizados en la zona 2 la cual esta
sometida a vientos de
100 kilómetros por hora así como nos ubicamos en una zona
geográfica 2 la cual
tiene un rango de temperatura de -5° mínima y 40° máxima.
4. La flecha que tomaran los conductores en los distintos vanos
a lo largo de la línea
5. La tensión mecánica a la que se verán sometidos los
conductores al variar las
condiciones ambientales
Tomando en cuenta que a través de la trayectoria de toda la
línea hay diferentes
vanos se considera un vano ideal de regulación ya que el
comportamiento de la
componente horizontal de la tensión en un cantón o conjunto de
vanos comprendidos
entre dos apoyos de anclaje se puede considerar igual al
comportamiento que tendría
en un vano tipo. Para tomar en cuenta las consideraciones
mencionadas
anteriormente utilizaremos las siguientes formulas:
Donde: ai es la longitud del vano i medido en la dirección
longitudinal (m)
bi es el desnivel del vano i medido en la dirección
vertical(m)
K=(∑a´3i/a
2i) / (∑a´
2i/ai a´i=√(a
2i + b
2i)
a´i=√(a2i + b
2i)
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La ecuación de condiciones para determinar los parámetros de
tendido eléctrico es:
(K*T02)3+(K*T02)
2[α*(θ2 – θ1)*S.E + (a2r*p
21.S.E)/(24*(K*T01)
2 ) - k*T01 ] = (a2r
*p22*S.E)/24
Donde:
T02 Componente horizontal de la tensión del cable en las
condiciones finales (daN)
T01 Componente horizontal de la tensión del cable en las
condiciones iníciales (daN)
α Coeficiente de dilatación del cable (°C-1)
θ2 Temperatura del cable en las condiciones finales (°C)
θ1 Temperatura del cable en las condiciones iníciales (°C)
S Sección total del cable (mm2)
E Modulo de elasticidad del cable (daN/mm2)
ar Longitud del vano ideal de regulación (m)
p1 Peso aparente del cable en condiciones iníciales (daN/m)
p2 peso aparente del cable en condiciones finales (daN/)
Operando esta formula y sustituyendo los valores mostrados
obtenemos el
siguiente resumen en el cual obtenemos los valores de la
siguiente tabla:
Datos:
Conductor: calibre 1/0, sección en mm2 62.46, diámetro en mm
10.109, peso unitario
(daN/m) 0.212, modulo de elasticidad (daN/mm2) 8,100,
coeficiente de dilatación (°C-1
*10-6 ) 19.1 , Tensión de rotura (daN) 1,949, Tensión máxima
(daN) 650.
Velocidad del viento considerada 150 Kilómetros por hora
Rango de temperatura considerado -5°C a 20°C
Longitud del vano ideal de regulación 80 metros
Vano
regulación
-5°C 20°C
T f T f
80 637.20 1.3 476.50 1.5
Donde:
T componente horizontal de la tensión del conductor (daN)
f flecha (m)
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CALCULO DE BANCOS DE TRANSFORMACION
La cantidad de carga eléctrica a instalar determinara la
capacidad del banco de
transformación, por tal razón haremos una proyección de la carga
a instalar en cada uno
de los sitios objeto de este estudio:
CALCULO DE CARGA PARA LA PLANTA DE DESECHOS SOLIDOS:
Cantidad Carga: Potencia (W)
c/u
Potencia Total
KVA
1 Radio 40 0.04
1 Dispensador de agua pura 600 0.6
2 Equipos de computo 150 0.150
1 Microondas 900 0.90
1 Televisor pequeño 75 0.075
Global Iluminación fluorescente
oficinas
500 0.50
Global Iluminación exterior 2500 2.5
Total Carga 4.765
Factor de carga 0.60
Carga Real = (total
carga*factor carga)
(4.765*0.60)
2.859KVA
La carga proyectada para las instalaciones de la planta de
tratamientos de
desechos sólidos es de 2.86 KVA, el banco de menor capacidad
disponible en el mercado
es de 10KVA por tal razón este será el recomendado. Es
importante aclarar que no se
tiene información sobre la maquinaria y equipo eléctrico que se
podría implementar en el
futuro, por tal razón no se puede incluir en el cálculo de
carga. Cabe mencionar que la
distribuidora esta obligada a otorgar la potencia y energía que
el usuario dentro de la
franja de obligación (200 metros) en el momento que lo necesite,
tal como lo establece
el articulo 46 de la Ley General de Electricidad Decreto 93-96 y
su Reglamento.
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CALCULO DE CARGA PARA CENTRO DE ATENCION AL VISITANTE:
Cantidad Carga: Potencia (W)
c/u
Potencia Total
KVA
1 Radio 40 0.04
1 Dispensador de agua pura 600 0.60
2 Equipos de computo 150 0.15
1 Microondas 900 0.90
1 Televisor pequeño 75 0.075
Global Iluminación fluorescente
instalaciones
800 0.80
Global Iluminación exterior 900 0.90
Total Carga 3.465
Factor de carga 0.70
Carga Real = (total
carga*factor carga)
(3.465*0.70)
2.425KVA
La carga proyectada para las instalaciones del centro de
atención al visitante
es de 2.43 KVA, el banco de menor capacidad disponible en el
mercado es de 10KVA por
tal razón este será el recomendado. Así mismo cabe mencionar que
hay disponibilidad de
ampliar la red de baja tensión a usuarios que estén en la franja
obligatoria por la
distribuidora.
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CALCULO DE CARGA PARA LA PLANTA DE LOMBRICOMPOST
Cantidad Carga: Potencia (W)
c/u
Potencia Total
KVA
1 Radio 40 0.04
1 Dispensador de agua pura 600 0.60
2 Equipos de computo 150 0.15
1 Microondas 900 0.90
1 Televisor pequeño 75 0.075
Global Iluminación fluorescente
instalaciones
300 0.30
Global Iluminación exterior 350 0.35
Total Carga 2.415
Factor de carga 0.70
Carga Real = (total
carga*factor carga)
(2.415*0.70)
1.69KVA
La carga proyectada para las instalaciones del centro de
atención al visitante
es de 1.69 KVA, el banco de menor capacidad disponible en el
mercado es de 10KVA por
tal razón este será el recomendado. Así mismo cabe mencionar que
hay disponibilidad
de ampliar la red de baja tensión a usuarios que estén en la
franja obligatoria por la
distribuidora.
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DICTAMEN DE CAPACIDAD
El Dictamen de capacidad adjunto al presente estudio únicamente
es de referencia y para
evaluar la viabilidad técnica y disponibilidad de potencia de la
distribuidora DEOCSA en el
punto donde se pretende conectar el proyecto. Por lo tanto la
empresa encargada de la
ejecución deberá solicitar su dictamen de capacidad. Así mismo
este dictamen solo tiene
vigencia de 6 meses.
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ESPECIFICACIONES GENERALES DEL PROYECTO
Para la construcción del proyecto es necesario tomar en cuenta
las
consideraciones de diseño establecidas en las “Normas Técnicas
de Diseño y Operación
de las Instalaciones de Distribución (NTDOID)” vigentes y
autorizadas por la Dirección
General de Electricidad de la República de Guatemala, así como
las consideraciones
necesarias de la Norma Caribe Solicitada por la distribuidora de
acuerdo a la zona
geográfica y altura donde se realizara el proyecto especificada
en dicha norma.
RUTA DE LA LINEA ELECTRICA:
La ruta de la línea eléctrica aérea se deberá considerar que la
trayectoria sea la
que tenga la longitud mínima, sin menoscabo de la seguridad,
operación, mantenimiento
y accesibilidad; para lo cual, además de los factores técnicos y
económicos cumplan con
los siguientes requisitos:
1) Tramos rectos: El diseño de dicha línea eléctrica de
transmisión da preferencia a
que el trazo sea recto en la mayor parte de ella.
2) Alineación de postes: En los tramos de dicha línea que pasa
en zonas urbanizada
todas las estructuras deben de quedar alineadas y en solo lado
de la acera o calle.
3) Cruce de vías: Se deberá minimizar el número de cruces con
otras vías (líneas
eléctricas existentes) y caminos.
4) Accesibilidad de la línea eléctrica: Para efectos de
operación y mantenimiento, el
diseño de la línea se realizo considerando que por toda la ruta
existe acceso en
cualquier época del año.
AISLAMIENTO DE LA LINEA:
Los aisladores seleccionados para utilizarse en la línea son:
del tipo poliméricos
para remates, amarres y ángulos mayores a 30° así como de
porcelana tipo poste para
ángulos menores de 30° que cumplen con las especificaciones
eléctricas de tensión de
19.9KV nominal y una tensión de prueba de 100KV, así como su
resistencia mecánica a
la ruptura las cuales están expresadas en porcentaje: Cantiléver
40%, Compresión 50%
y Tensión 50% según las consideraciones en NTDOID.
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TENDIDO DE LINEAS DE MEDIA TENSION:
Para el tendido de líneas eléctricas de conducción se considera
un conductor el
cual esta compuesto por una combinación de materiales los cuales
son del tipo ACSR que
están compuestos por 6 hilos de aluminio que rodean un hilo
central (alma) de acero de
calibre 1/0 el cual tiene una capacidad de conducción de 224
Amperios a una
temperatura de 35° centígrados operando a un régimen de carga
constante. Además se
toman en cuenta las consideraciones correspondientes para el
cálculo mecánico del
tendido de línea:
6. El coeficiente de dilatación del conductor
7. Modulo de elasticidad
8. Características meteorológicas y zonas geográfica donde se
construye la línea,
para este caso estamos localizados en la zona 2 la cual esta
sometida a vientos de
100 kilómetros por hora así como nos ubicamos en una zona
geográfica 2 la cual
tiene un rango de temperatura de -5° mínima y 40° máxima.
9. La flecha que tomaran los conductores en los distintos vanos
a lo largo de la línea
10. La tensión mecánica a la cual se verán sometidos los
conductores al variar las
condiciones climáticas-ambientales.
TENDIDO DE LINEAS DE BAJA TENSION:
En el tendido de líneas de baja tensión se considera el cable
Triplex calibre 2,
neutro forrado XLP, resistente a la intemperie, humedad y rayos
UV el cual es utilizado
en la Norma Caribe utilizada por la distribuidora DEOCSA.
LIBRANZAS ELECTRICAS:
La distancia vertical entre conductores de línea: Tomando en
cuenta las
disposiciones de NTDOID la separación entre conductores de línea
localizados en la
misma estructura debe ser de 1.00 metros.
Distancia sobre el nivel del suelo: Considerando las
recomendaciones de NTDOID la
altura vertical mínima se debe ser 6.5 m considerándose para
ello las condiciones de la
mayor flecha final, así como la temperatura mayor (20°C), sin
desplazamiento del viento.
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POSTEADO:
Se considera utilizar postes de concreto pretensados
centrifugados de hormigón
norma Caribe con una resistencia de 300 daN de 10.5m para el
tendido eléctrico de
media tensión y 9.0 m para el tendido eléctrico de baja
tensión.
LAMPARAS DE ALUMBRADO PÚBLICO:
Deberán instalarse lámparas de alumbrado público de luz blanca
de Sodio de
175W con difusor de policarbonato de 240VAC, activada con
fotocelda la cual deberá
estar orientada al sur para que su uso sea eficiente, así como
deberá estar orientada
hacia el camino y que permita el máximo aprovechamiento de su
iluminación.
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ESPECIFICACIONES TECNICAS
POSTEADO DE MEDIA TENSION (M.T.)
Se deben utilizar para este proyecto postes de concreto
centrifugado de una
resistencia de 300 daN de 10.5 m para la red de media tensión y
postes de concreto
centrifugado de 9.0m de una resistencia de 300 daN para la red
de baja tension.
RETENIDAS Y ANCLAJE DE POSTES:
La retenida la compone el cable que se utiliza para fijar el
poste al suelo, la
retenida para este proyecto debe ser con cable de acero
galvanizado de extra alta
resistencia EHS y no deberá de exceder de 30º respecto al eje
vertical del poste , El
anclaje lo compone la parte que va enterrada en el suelo en este
proyecto será de tipo
polipropileno con agujero de 5/8, la varilla del tipo sencilla
de 5/8” * 7´ de acero
galvanizado y debe de estar en línea con el cable al que va ir
sujetado.
ESTRUCTURAS DE MEDIA TENSION
HERRAJES
Los herrajes son los dispositivos metálicos que se utilizan para
fijar las
estructuras que soportan el cableado eléctrico de media tensión,
estas estructuras se
muestran en los planos adjuntos, estos son: Perno con ojo, perno
maquina, arandela
cuadrada, arandela de presión, grilletes, tuercas, breizas,
abrazaderas, horquillas, etc.
estos dispositivos son metálicos de acero galvanizado que deben
cumplir con la norma
ANSI C57.12.20.
AISLADORES TIPO POSTE Y AISLADORES POLIMERICOS:
Los aisladores tipo poste se deben utilizar para alineaciones y
pequeños
ángulos para una tensión de nominal de 19.9 KV y los aisladores
polímeros para ángulos
fuertes, amarres y finales de línea para una tensión nominal de
19.9 KV, que cumplan
con las siguientes especificaciones eléctricas mínimas:
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CABLEADO DE LINEAS DE MEDIA TENSION:
El conductor eléctrico a utilizar en este proyecto es calibre
1/0 ACSR Raven,
con capacidad de conducción de corriente eléctrica de 224
Amperios a una temperatura
de 30º centígrados, resistencia de 0.5232 Ω/Km. y tensarse a una
fuerza mecánica de
650 daN.
TIERRAS FISICAS:
Para los sistemas de tierras físicas se debe utilizar cable de
cobre desnudo
calibre AWG #2, varillas de tierra física de cobre con alma de
acero de 5/8 * 8” deberá
de estar enterrada por lo menos 0.5 m sobre el nivel del terreno
para lograr un mejor
ambiente húmedo, la conexión cable varilla se deberá realizar
con un conector cable
varilla de compresión y deberá colocarse a una distancia no
mayor de 1 metro del poste,
centro de transformación o acometida donde se instalara.
PARARRAYOS:
Los pararrayos a instalar serán de tipo auto valvular con un
voltaje de cebado de 22KV.
Características eléctricas 19.9 kV
Tensión máxima KV 34.5kv
Línea de fuga en aislamiento normal
en mm
≥580
(22-13/16”-1)
Tensión de contorneo a frecuencia
industrial en seco (KV)
≥100
Tensión de contorneo a frecuencia
industrial bajo lluvia (KV)
≥80
Tensión critica de contorneo a impulso
(+) (KV) pico
≥190
Tensión critica de contorneo a impulso
(-) (KV) pico
≥190
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CENTROS DE TRANSFORMACION:
Los transformadores a utilizar son tipo poste autoprotegidos (es
decir deben
tener protecciones de sobretensión y sobre intensidad) tanto el
transformador de 25KVA
como el de 10 KVA deberán ser de baja perdida (UF) y cumplir con
las siguientes
especificaciones:
Transformadores 19.9KV 19.9KV
Capacidad 10KVA 25KVA
Peso (Kg) 90 150
Diámetro de la cuba (mm) 300 400
Altura total (mm) 850 1000
Superficie Frontal (mm2) 0.180 0.300
Superficie lateral (mm2) 0.180 0.300
La conexión del transformador a la línea de media tensión se
hará por medio
de un conductor desnudo de cobre calibre AWG#2 , dicho conductor
se conectara a la
línea de media tensión por medio de una conexión amovible luego
al pararrayos del
transformador y final mente al bushing del mismo sin cortar ni
empalmar el mismo. La
soporteria del transformador deberá cumplir con la norma ANSI
C57.12.20.
Características eléctricas de la
bornera de media y baja tensión
M.T.
19.9KV
B.T.
120-240 V
Nivel de aislamiento al impulso (BIL)
primaria (KV)
190 30
Tensión soportada a frecuencia
industrial en seco, 1 min. (KV)
135 10
Tensión soportada a frecuencia
industrial bajo lluvia, 10 seg. (KV)
30 6
Distancia de arco mínima mm ≥270±13 ---
Los transformadores autoprotegidos a instalar deben de cumplir
con los
siguientes requerimientos: Voltaje de primario 19.9 KV, Voltaje
secundario 120-240
VAC, Frecuencia de operación 60 HZ, Cambiador de Taps de 4
posiciones en valores de
2%, Pararrayos autovalvular de 22 KV, Breaker interno para
protección contra
sobrecartas y cortocircuito, Fusible en interno en el bushing de
alta, válvula de alivio
para sobre presiones, Bobinas sumergida en aceite dieléctrico,
Pintura anticorrosivo.
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LAMPARAS DE ALUMBRADO PÚBLICO:
Deberán instalarse lámparas de alumbrado público de luz blanca
de Sodio de
175W con difusor de policarbonato de 240VAC, activada con
fotocelda la cual deberá
estar orientada al sur para que su uso sea eficiente, así como
deberá estar orientada
hacia el camino y que permita el máximo aprovechamiento de su
iluminación
