EMBAJADA DE LOS ESTADOS UNIDOS DE AMERICA - SECCION INL

CONEXIÓN A LA RED ELÉCTRICA, SUBESTACIÓN EN CONDOTO CHOCÓ

MEMORIAS DE CALCULO DISEÑO ELECTRICO

TABLA DE CONTENIDO

SOLICITUD DE APROBACIÓN DE LA CONEXIÓN………………………………………………………………………………………….. 2

1. DESCRIPCTIÓN DEL PROYECTO................................................................................................................3

2. SELECCIÓN DEL TRANSFORMADOR..........................................................................................................3

3. SELECCIÓN DE LAS PROTECCIONES..........................................................................................................4

3.1. Selección de Protección del Secundario..............................................................................................43.2. Coordinación de Protecciones...........................................................................................................4

4. SISTEMA DE PUESTA TIERRA................................................................................................................... 5

14 de noviembre de 2013

SeñoresEmpresa Distribuidora del Pacífico DISPAC S.A. E.S.P.Quibdó, Chocó

Asunto: SOLICITUD DE APROBACIÓN DE LA CONEXIÓN

Comedidamente radico la solicitud de conexión para una subestación con las siguientes especificaciones, conforme al estudio de factibilidad aprobado mediante oficio 20133100192691:

Punto físico: Corregimiento de Mandinga, Aeropuerto de Condoto (Chocó)Capacidad: 130 kilo voltamperio (KVA)Nivel de tensión: 2Numero de fases: 3Cliente: Embajada de Estados Unidos de América en ColombiaObjetivo: Suministro de energía para la base antinarcóticos PNC

Previo a la conexión física, nuestra oficina radicará un nuevo oficio dando viabilidad al cobro de la factura a nombre de de la Embajada, con los datos de la persona encargada de tramitar y gestionar el pago de las facturas. Sin este trámite que estamos procesando internamente, ningún cobro por consumo de energía será asumido por nuestra entidad. Por tanto, solicito cordialmente dar viabilidad al proceso de aprobación y de manera coordinada se acordará la visita para la conexión física.

Agradezco la atención y quedo atento a cualquier inquietud.

Ing. Fernando Rosas PatiñoCelular 311 516 5732rosasl@ginl.state.gov

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1. DESCRIPCTIÓN DEL PROYECTO

Este proyecto consiste en el tendido de la red de media tensión desde el punto asignado por la electrificadora hasta la salida de la subestación eléctrica incluyendo la transferencia electrónica y el montaje del tablero eléctrico principal con su respectivo barraje. El diseño se realizó en coordinación con otro equipo de trabajo, el cual se encargó de la red eléctrica interna y estimó las cargas requeridas para el proyecto (se adjunta cuadro de cargas).

Se instalaron dos postes para tendido de la red aérea en cable ACSR y desde el segundo poste nuevo se tendió una acometida subterránea en cable XLPE hasta la subestación eléctrica tipo pedestal.

En este documento se incluyen los criterios de diseño para selección del transformador y en el archivo digital se encuentran los cálculos de regulación en baja y media tensión. Adicionalmente se presenta anexos a este documento, la siguiente documentación:

Factibilidad técnica asignada por DISPAC Declaración de cumplimiento del RETIE por tratarse de un proyecto en apoyo a la Fuerza Pública Plano de la acometida eléctrica con el diagrama unifilar, la localización del proyecto, la normatividad

utilizada y la regulación en baja tensión Certificado de conformidad de la subestación eléctrica, del equipo de medida y de los transformadores de

corriente Tarjeta profesional del ingeniero encargado del proyecto

Poste de arranque red nuevaRed nueva tensada

2. SELECCIÓN DEL TRANSFORMADOR

Conforme a los cálculos previos la carga demandada es de 116 KVA, de manera que se solicita a la electrificadora una carga de 130 KVA, trabajando cerca del 100% de la carga contratada. Para el proyecto se utiliza un transformador que se tenía disponible el cual es de 225 KVA, 13200/214/123 V.

Voltaje solicitado: 13200 Acometida media tensión aérea: 3x2 ACSR. D:130MAcometida media tensión subterránea: 3X2 XLPE 15 KV. D:25M (incluyendo bucles)

.Carga total instalada: 116 KVAPotencia transformador instalado: 225 KVAPotencia solicitada: 130 KVA

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Acometida baja tensión: Cable Cu THHN en cárcamo3F No.300MCM + 1N No. 300 MCM

Máxima caída de tensión: 0.6%

3. SELECCIÓN DE LAS PROTECCIONES

3.1. Selección de Protección del Secundario

La protección en el secundario del transformador, ubicada en el tablero de distribución general aguas abajo del transformador, será un interruptor termomagnético tripolar tipo industrial, correspondiente a la capacidad nominal de la carga solicitada al transformador:In = Pnominal VA / (Vn x √3) = 130000 VA / (214*√3) = 351 A

Se elige un interruptor termomagnético con capacidad nominal de 3x400A, Tensión de servicio 214 voltios.

3.2. Coordinación de Protecciones

Ahora, se presenta el estudio de coordinación de protecciones por baja y media tensión.

Por baja tensiónDe acuerdo con la norma IEEE – ANSI C57.12.00 – 1993, numeral 7.1.3.1 la máxima duración de la corriente de cortocircuito para transformadores Categoría I (15 a 500 kVA trifásicos) está dada por la expresión:t = 1250 / Icc ^ 2

Donde: t = duración del corto en segundos.Icc = corriente de corto simétrica en múltiplos de la corriente nominal.

Para el transformador instalado la impedancia de cortocircuito es de: Uz=4,27 %Corriente de corto en el transformador 225000/(0,0427*1,73*214) = 14232,94 A.Relación = 14232/ 400 = 35,345

Entonces: t = 1250 / (35.345)^2 = 1.0006 segundos

Por tanto, el transformador deberá estar en capacidad de soportar un cortocircuito sostenido durante un lapso de tiempo de 1.0006 segundos sin sufrir deterioro alguno. Las protecciones deberán operar en un tiempo menor a este con el fin de garantizar que no se sobrepase esa condición.

Para el interruptor seleccionado de 3x400 A, la capacidad interruptiva de esta protección será como mínimo del siguiente valor:Icc B.T. = I x I nominal = 35.345 veces x 351 A = 12406 AAjustando los anteriores valores a cifras comerciales, el interruptor de 3x400 A, debe tener una capacidad interruptiva mayor a 15 kA. Por tanto, se escoge un interruptor 3 x 400 referencia EZC400N con Icc de 43 kA a 230 voltios

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Por media tensiónPara la protección en el transformador, se tiene un fusible tipo bayoneta de 10 A y limitador de corriente de 40A.

Corriente por el primario = 116718 VA / (1,732 * 13.200 V) = 5,11 amperiosIcc M.T. = Icc x I nominal = 35.345 veces x 5.11 A = 180.61 A

La protección en media tensión incluye también un fusible de 5 A para 15 kV .

Con ayuda de las curvas de los distintos elementos de protección involucrados y con tiempo máximo de soporte en el transformador del cortocircuito de 1.0006 segundos, se procede a coordinar la sucesiva operación de esos elementos, de tal forma que se produzca en cascada desde la baja tensión hacia la fuente.

El fusible Bay-O-Net debe estar preparado para despejar una Icc de 180.61 A en un tiempo menor que el fusible Dual. Primero la falla se despeja por baja tensión, luego por FUSIBLE BAYONETA, luego por FUSIBLE LIMITADOR DE CORRIENTE y finalmente por el circuito alimentador.

4. SISTEMA DE PUESTA TIERRA

El sistema de puesta a tierra para el proyecto se compone de una malla tipo CUADRADA del sistema de potencia en general. Esta malla es con el fin de equipotenciar el sistema y propiciar un camino rápido y adecuado a tierra de corrientes de falla.

Para el cálculo del sistema de puesta a tierra se siguen los procedimientos recomendados por la norma IEEE 80 teniendo en cuenta como parámetro principal el requerimiento de un sistema de tierra menor a 5Ω para subestaciones eléctricas.

Para alcanzar la resistencia de norma se realiza tratamiento con suelo artificial tanto en cada una de las varillas de puesta como en el recorrido del cable de cobre desnudo que une cada varilla obteniendo un valor de 0.006 Ω/m, el cual es menor al valor de norma de 5 Ω/m.

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