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Memorias electricas bodega de logistica
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MUNICIPIO DE MOSQUERADISEÑO ELÉCTRICO
PROPIETARIO
LEASING BANCO DE COLOMBIA TECNODISEÑO LTDA.
APODERADO LUIS JAVIER RUIZ S.
PROYECTO
BODEGA TECNODISEÑO LTDA.ZONA FRANCA DE OCCIDENTE
CALCULÓ
ING. JAIRO E.TORRES BONILLA
SEPTIEMBRE DE 2012
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
MEMORIAS DE CÁLCULO DE LAS INSTALACIONESELÉCTRICAS PROYECTO BODEGA TECNODISEÑO LTDA.
SEPTIEMBRE DE 2012
1. CRITERIOS DE DISEÑO SISTEMA ELÉCTRICO.
a. GENERALES:i. Asegurar cumplimiento de las normas eléctricas vigentes.ii. Brindar un sistema seguro, confiable y de fácil mantenimiento.iii. Incluir opción de crecimiento del sistema.
b. SUMINISTRO DE ENERGIA: i. Empresa: Zona franca de occidente ZFO.ii. Características del sistema: sistema radial trifásico tres hilos 11400V,
60HZ.c. INSTALACIONES ELECTRICAS INTERIORES
i. Las instalaciones eléctricas de iluminación y fuerza cumplirán con lo establecido en la última revisión de la norma NTC 2050 código eléctrico colombiano y el reglamento técnico de instalaciones eléctricas RETIE.
ii. Características del sistema: sistema radial trifásico cuatro líneas 208/120 V 60 HZ, factor de potencia: 0.95 en adelanto, máxima caída de tensión permitida: 3%.
iii. Cableado: en general el cableado consiste en cables de cobre con aislamiento THHN o aluminio serie 8000 aislado instalado en tuberías eléctricas metálicas EMT o en tuberías eléctricas no metálicas PVC.
d. COORDINACION DE PROTECCIONES: el sistema de distribución requiere cálculo de corto circuito para asegurar una coordinación apropiada de los dispositivos de protección.
e. UPS. Se seleccionará una ups para equipos de cómputo.
f. PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS: en el diseño se debe establecer la necesidad o no de instalar el equipo de protección contra descargas atmosféricas.
g. ILUMINACION: el diseño de la iluminación interior y exterior cumplirá con las siguientes recomendaciones para niveles de iluminación de acuerdo con RETILAP:
ESPACIO NIVEL DE ILUMINACION UGR
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
RECOMENDADO
Bodega área activa. Se asume trabajo de montaje maquinaria pesada
Oficinas
Escaleras
Parqueadero área de parqueo
300 lx
500 lx
150 lx
20 lx
25
19
25
h. SISTEMA DE INFORMACION: el diseño dejara previsto la infraestructura (canalizaciones y espacios para equipos) para la implementación de una red de voz y datos.
2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA.
El proyecto consiste de una bodega ubicada en el lote 56 B de la zona franca de occidente con las siguientes características:
Numero de pisos: 3 Conformación piso 1: zona de bodega con uso para logística área aproximada de
640m2 y local con área aproximada de 62 m2. Para un total de 702 m2 Piso 2: oficinas con área de 144 m2. Piso 3: oficinas con área de 144 m2 Área total de la bodega 990 m2.
La zona franca de occidente suministra energía a nivel de tensión de 11.4 kV. Para obtener el nivel de tensión requerido de 220/120 V se emplea una subestación tipo pedestal radial con capacidad de alimentar la carga de la bodega.
3. ANALISIS DE CARGAS.
a. CARGAS DE ILUMINACION GENERAL:
De acuerdo con la norma NTC 2050 Tabla 220-3b) la carga por iluminación general para edificios industriales y comerciales es de 22 VA/m2, de donde tenemos:
Carga por iluminación = 22 VA/m2 X 990 m2 = 21780 VA
b. CARGAS EQUIPOS DE OFICINA:
Computadores piso 1: 1000VAComputadores piso 2: 3000VAComputadores piso 3: 3000VA
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Otros equipos de oficina: 3000VA
c. CARGAS FUERZA OFICINAS Y BODEGAS:
Salidas trifásicas bodegas (6000VA X 3): 18.000VATomas piso 1 (180VA X 10): 1800VATomas piso 2 (180VA X 14): 2520VATomas piso 3 (180VA X 10): 1800VA
Para alimentar las diferentes cargas de forma eficiente se agrupan por área y funcionalidad de acuerdo al siguiente cuadro. Las cargas de iluminación son modificadas de acuerdo con los resultados arrojados por los cálculos de iluminación:
CARGA EN VA
ESPACIO
FUERZA ILUMINACION
NORMAL REGULADA
BODEGA 18000 5000
LOCAL Y EXTERIORES 1800 2000 2000
OFICINA P2 2520 4000 1000
OFICINA P3 1800 4000 1000
TOTALES 25120 10000 9000
De acuerdo a esta clasificación de carga se establece el siguiente diagrama unifilar para el proyecto:
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
4. SELECCIÓN DE TRANSFORMADOR.
Para la selección del transformador se tienen en cuenta las cargas instaladas y los factores de demanda:
Carga Continua (100%):
Alumbrado: 9000 VAFuerza regulado (equipo de computo): 10000 VATOTAL CARGA CONTINUA 19000 VA
Carga No continua (80%):
Fuerza Normal: 25120 al 80% 20096 VATOTAL CARGA NO CONTINUA 20096 VA
RESERVA: 6000 VA
CARGA TOTAL DEL TRANSFORMADOR: 45096 VA
Se selecciona transformador tipo pedestal con terminales de frente muerto en MT, fusibles de bayoneta y limitador de corriente potencia 45 kVA., 11.400/208-120 V, en aceite, Dy5 Zcc = 3%. La subestación es una subestación de pedestal tipo radial.
5. DISTANCIAS DE SEGURIDAD
Las distancias mínimas de seguridad para una subestación tipo pedestal de acuerdo con el RETIE se muestran en las siguientes graficas.
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
La subestación de la bodega esta ubicada a 20 metros de la construcción en una zona verde y por lo tanto se cumple las condiciones de distancia de seguridad.
6. SELECCION DE CONDUCTORES EN MT
Para alimentar la subestación por media tensión se selecciona conductor de cobre aislamiento XLPE aislado a 15 kV. La distancia de la acometida en media tensión no supera los 40 metros.
La regulación en el lado de media tensión esta dada por:
TRAMO CONDUCTORLONGITUD (m)CARGA (KVA) k (conductor) REGULACION (%)ACOMETIDA MTCU No 2 40 45 4,55E-07 0,00081882
7. ANALISIS DE CORTO CIRCUITO Y FALLA A TIERRA
De acuerdo con los parámetros de la red de MT y el transformador seleccionado tenemos:
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CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Tension
Vp 11400 V 45 KVA Tipo
Vs 208 V Zcc = 0,03 ACEITE
Rel. de Transformacion 0,01825
CORRIENTES MT
Icc(MT) IN(MT) kVA /√3.Vp 2,27901422Zcc Zcc 0,03
In(MT) kVA 45Vp.√3 19745,37921
CORRIENTES BT
Icc(BT) IN(BT) kVA /√3.Vs 124,9111743Zcc Zcc 0,03
In(BT) kVA 45Vs.√3 360,266568
Schneider
I/Ir 27,76 A CORRIENTE A GRAFICAR EN LA PROTECCION DE BT
FUSIBLE NORMALIZADO A USAR
Pedestal Redes BTHH = Bay-O-Net 6 NH = NH =
Limitador 30 Dual =Convension
al=
Breaker Seleccionado
75,97
TIPOA
Transformador
Protección Trafo 34.5/ 11.4
kV
Trafo (p) 630 kVA
156,13
2,27901422
4163,71
124,91
2,28
Protección a Utilizar
124,9075102
150
= =
= =
= =
=
=
= =
=
=
=
= = =
=
=
=
=
8. COORDINACION DE PROTECCIONES.
Para la selección y coordinación de las protecciones en media tensión (fusible tipo bayoneta y fusible de respaldo) se utiliza el programa en línea de los fabricantes de fusible
COOPER “TransFusion™ Coordination Program” (http://www.coopertransfusion.com/Calc).
Y se obtiene los siguientes resultados:
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Se selecciona fusible bayoneta “current sensing” de 6 A y fusible de respaldo ELSP de 30 A.
De acuerdo con el análisis de cortocircuito la corriente secundaria es de 123 A y de acuerdo con la norma 2050 la corriente de conductor debe ser 1,25 veces In, es decir 153 A. Se selecciona un interruptor de 150 A 25 kA de cc regulable como protección principal.
Tenemos la siguiente tabla con los valores de corriente referidos a MT.
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
bayoneta1000 1,10 3,0 20500 1,15 3,1 20300 1,20 3,3 20100 1,30 3,6 2150 1,40 3,8 2230 1,50 4,1 2310 1,70 4,7 245 1,85 5,1 251 3,00 8,2 40
0,1 10,00 27,4 1100,01 10,00 27,4 500
0,008 40,00 109,5 60054,8
54,8
54,8
54,8
RT I Referida a MT
54,8
Tiempo (Seg) I/ Ir
54,8
54,8
54,8
54,8
54,8
54,8
54,8
Al referir todas las curvas a media tensión tenemos las siguientes curvas de coordinación:
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Para el presente diseño según el estudio de coordinación de protecciones y acorde a la normatividad y los criterios técnicos de diseño en caso de falla opera primero la protección en BT luego la protección en MT (fusible tipo bayoneta) y por último la protección de respaldo en caso de falla interna del transformador.
9. CALCULO DE CONDUCTORES Y DUCTOS EN BT
Acometida general en B.T. (45 kVA, 30 metros, trifásica 208 V)
Calibre
Carga nominal: 45000 VATension del sistema: 208 V
Fp: 0,9 Temperatura ambienteEff: 100 % °C
Factor de diseño: 125 %Corriente: 124,91 A
Calibre: 1/0 AWG/MCMCapacidad nominal: 170 A
Factor correcion Temp: 1Capacidad Total: 170,00 A
Calculo de AlimentadorDatos de la Carga
Datos del Conductor
Alimentación
Monofasica
Trifásica
Temperatura del cable
60 °C 75 °C 90 °C
Tipo de Carga
W
HP
A
VA
Comprobación por regulación:
Distancia
Carga: 45000 VA 45 kVA 0Longitud del circuito: 30 m 0Tensión del sistema 208 V
FP: 0,9
Calibre del Cable: 1/0 1 Cond. por fase
Material de la tubería: k=0,0009R: 0,39 OHM/kMX: 0,144 OHM/kM
Caída de tensión: ∆V(%) = 1,29Voltaje Final: 205,31 V
1000V3.2.3
Caída de tensión sistemas Trifasico (Conductor de Cobre)
1025
)cos(
kV
senxrk
kmkVAV )((%)
Regulación Max.
3%
5%
El conductor cumple con el criterio. Se selecciona cable de cobre 3x1/0+1x2+1x4T THHN. Ducto 2” PVC.
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Acometida TDG a Tablero bodega en B.T. (23 kVA, 10 metros, trifásica 208 V)
Calibre
Carga nominal: 23000 VATension del sistema: 208 V
Fp: 0,9 Temperatura ambienteEff: 100 % °C
Factor de diseño: 125 %Corriente: 63,84 A
Calibre: 4 AWG/MCMCapacidad nominal: 95 A
Factor correcion Temp: 1Capacidad Total: 95,00 A
Tabla 310,16
Calculo de AlimentadorDatos de la Carga
Datos del Conductor
Alimentación
Monofasica
Trifásica
Temperatura del cable
60 °C 75 °C 90 °C
Tipo de Carga
W
HP
A
VA
Comprobación por regulación:
Distancia
Carga: 23000 VA 23 kVA 0Longitud del circuito: 10 m 0Tensión del sistema 208 V
FP: 0,9
Calibre del Cable: 4 1 Cond. por fase
Material de la tubería: k=0,0022R: 1,02 OHM/kMX: 0,157 OHM/kM
Caída de tensión: ∆V(%) = 0,52Voltaje Final: 206,9 V
1000V3.2.3
Caída de tensión sistemas Trifasico (Conductor de Cobre)
1025
)cos(
kV
senxrk
kmkVAV )((%)
Regulación Max.
3%
5%
El conductor cumple con el criterio. Se selecciona cable de cobre 3x4+1x6+1x8T THHN. Ducto 1-1/2” PVC. Protección 3x75A
Acometida TDG a Tablero Local en B.T. (5.8 kVA, 10 metros, monofásica 120 V)
Calibre
Carga nominal: 5800 VATension del sistema: 120 V
Fp: 0,9 Temperatura ambienteEff: 100 % °C
Factor de diseño: 125 %Corriente: 48,33 A
Calibre: 6 AWG/MCMCapacidad nominal: 75 A
Factor correcion Temp: 1Capacidad Total: 75,00 A
Tabla 310,16
Calculo de AlimentadorDatos de la Carga
Datos del Conductor
Alimentación
Monofasica
Trifásica
Temperatura del cable
60 °C 75 °C 90 °C
Tipo de Carga
W
HP
A
VA
Comprobación por regulación:
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Distancia
Carga: 5800 VA 5,8 kVA 0Longitud del circuito: 10 mTensión del sistema 120 V
FP: 1
Calibre del Cable: 6 1 Cond. por fase
Material de la tubería: k=0,0223R: 1,61 OHM/kMX: 0,167 OHM/kM
Caída de tensión: ∆V(%) = 1,29Voltaje Final: 118,44 V
1000V3.2.3
Caída de tensión sistemas Monofasicos (Conductor de cobre)
25
)cos(
kV
senxrk
kmkVAV )((%)
Regulación Max.
3%
5%
El conductor cumple con el criterio. Se selecciona cable de cobre 2x6+1x8T THHN. Ducto 1” PVC. Protección 1x63A
Acometida TDG a Tablero Oficina P2 en B.T. (7.5 kVA, 15 metros, monofásica 120 V)
Calibre
Carga nominal: 7500 VATension del sistema: 120 V
Fp: 0,9 Temperatura ambienteEff: 100 % °C
Factor de diseño: 125 %Corriente: 62,50 A
Calibre: 4 AWG/MCMCapacidad nominal: 95 A
Factor correcion Temp: 1Capacidad Total: 95,00 A
Tabla 310,16
Calculo de AlimentadorDatos de la Carga
Datos del Conductor
Alimentación
Monofasica
Trifásica
Temperatura del cable
60 °C 75 °C 90 °C
Tipo de Carga
W
HP
A
VA
Comprobación por regulación:
Distancia
Carga: 7500 VA 7,5 kVA 0Longitud del circuito: 15 mTensión del sistema 120 V
FP: 1
Calibre del Cable: 4 1 Cond. por fase
Material de la tubería: k=0,0141R: 1,02 OHM/kMX: 0,157 OHM/kM
Caída de tensión: ∆V(%) = 1,59Voltaje Final: 118,08 V
1000V3.2.3
Caída de tensión sistemas Monofasicos (Conductor de cobre)
25
)cos(
kV
senxrk
kmkVAV )((%)
Regulación Max.
3%
5%
El conductor cumple con el criterio. Se selecciona cable de cobre 2x4+1x8T THHN. Ducto 1-1/4” PVC. Protección 1x75A
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Acometida TDG a Tablero Oficina P2 en B.T. (6.8 kVA, 18 metros, monofásica 120 V)
Calibre
Carga nominal: 6800 VATension del sistema: 120 V
Fp: 0,9 Temperatura ambienteEff: 100 % °C
Factor de diseño: 125 %Corriente: 56,67 A
Calibre: 6 AWG/MCMCapacidad nominal: 75 A
Factor correcion Temp: 1Capacidad Total: 75,00 A
Tabla 310,16
Calculo de AlimentadorDatos de la Carga
Datos del Conductor
Alimentación
Monofasica
Trifásica
Temperatura del cable
60 °C 75 °C 90 °C
Tipo de Carga
W
HP
A
VA
Comprobación por regulación:
Distancia
Carga: 6800 VA 6,8 kVA 0Longitud del circuito: 18 mTensión del sistema 120 V
FP: 1
Calibre del Cable: 6 1 Cond. por fase
Material de la tubería: k=0,0223R: 1,61 OHM/kMX: 0,167 OHM/kM
Caída de tensión: ∆V(%) = 2,73Voltaje Final: 116,71 V
1000V3.2.3
Caída de tensión sistemas Monofasicos (Conductor de cobre)
25
)cos(
kV
senxrk
kmkVAV )((%)
Regulación Max.
3%
5%
El conductor cumple con el criterio. Se selecciona cable de cobre 2x6+1x8T THHN. Ducto 1” PVC. Protección 1x63A
Acometida TDG a Tablero UPS en B.T. (10 kVA, 18 metros, trifásica 208=120 V)
Calibre
Carga nominal: 10000 VATension del sistema: 208 V
Fp: 0,9 Temperatura ambienteEff: 100 % °C
Factor de diseño: 125 %Corriente: 27,76 A
Calibre: 10 AWG/MCMCapacidad nominal: 40 A
Factor correcion Temp: 1Capacidad Total: 40,00 A
Tabla 310,16
Calculo de AlimentadorDatos de la Carga
Datos del Conductor
Alimentación
Monofasica
Trifásica
Temperatura del cable
60 °C 75 °C 90 °C
Tipo de Carga
W
HP
A
VA
Comprobación por regulación:
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Distancia
Carga: 10000 VA 10 kVA 0Longitud del circuito: 10 m 0Tensión del sistema 208 V
FP: 0,9
Calibre del Cable: 10 1 Cond. por fase
Material de la tubería: k=0,0082R: 3,9 OHM/kMX: 0,164 OHM/kM
Caída de tensión: ∆V(%) = 0,82Voltaje Final: 206,27 V
1000V3.2.3
Caída de tensión sistemas Trifasico (Conductor de Cobre)
1025
)cos(
kV
senxrk
kmkVAV )((%)
Regulación Max.
3%
5%
El conductor cumple con el criterio. Se selecciona cable de cobre 3x10+1x10T THHN. Ducto 1” PVC. Protección 3x40A
10. CALCULO MALLA A TIERRA
Para el dimensionamiento de la malla de puesta a tierra se siguió el método expuesto en la norma IEEE 80. Se adjunta estudio completo en documento independiente
11. ANALISIS DE RIESGOS CONTRA RAYOS
Para el análisis de riesgos contra rayos se utiliza la hoja de cálculo de la empresa seguridad eléctrica Ltda.
Los resultados arrojados son:
Los datos ingresados aparecen en las siguientes graficas:
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
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CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
JAIRO TORRES BONILLA PLANTAS ELÉCTRICASCENTROS DE CONTROL DE MOTORES
CONTROL DE ENERGÍA REACTIVADISEÑO E INSTALACIÓN INDUSTRIAL
ASESORÍA ELÉCTRICA.
Como se observa en los datos de entrada es necesario realizar los siguientes trabajos con el fin de mitigar los riesgos rayo.
Cablear y realizar puesta a tierra de acuerdo con la norma NTC 2050 e IEEE 100 Equipotencializar la estructura a nivel del piso. Se recomienda utilizar cable de
cobre No 2/0 AWG. Equipotencializar todas las estructuras metálicas, sistemas internos, partes
conductoras externas, acometidas de servicios y líneas conectadas a la estructura a proteger.
12. CALCULOS DE ILUMINACION
Para los cálculos de iluminación se toman los valores de acuerdo con retilap y se utiliza el programa dialux. Los resultados son: