Ingeniera de DetallesNuevo Nivel Mina

El Teniente

MEMORIA DE CLCULOBANCO DE CONDENSADORES SUBESTACIN CONFLUENCIA

N ClienteT11M408-I1-SKM-06551-MDCEL02-6500-007

N SKMYX00052-06551-EEE-CA-E2-0007

RevisinB

N Contrato4501176134

Contenido41.INTRODUCCIN

2.ALCANCE Y OBJETIVOS43.ANTECEDENTES44.METODOLOGIA44.15

Historial y Estado del documento

Rev.ElaboraRevisaApruebaFecha Aprob.Gte.deProyectoSKMGte.de

Ingeniera

CODELCOGte.deProyectoCODELCOTipo de Revisin

BPSCMNGESG/MHR. BravoL. ChamyRevisin Cliente

La firma de Codelco en ningn caso, libera la responsabilidad del consultor, de la calidad del diseo encomendado.

Distribucin de copiasRevisinDT NCantidadFechaEmitido para

B1J. Revuelta

Impreso:08 de abril de 2009

Guardado:03 de julio de 2013

Nombre del archivo:YX00052-06551-EEE-CA-E2-0007

Autor:PEDRO SILVA

Gerente de Proyecto:RICARDO BRAVO

Nombre de Registro:\\cl-scl-apb06\am\vault,d-yx00042\200 ingeniera\nnm fase i\eee - electricidad\documentos\06500 - suministro elctrico\06550 - subestaciones\06551 confluencia\memoria de clculo\yx00052-06551-eee-ca-e2-0007.doc

Nombre del Proyecto:Ingeniera de Detalles Nuevo Nivel Mina El Teniente

Nombre del documento:MEMORIA DE CLCULO BANCO DE CONDENSADORES SUBESTACIN CONFLUENCIA

Versin de documento:B

Nmero del Proyecto:YX00052

1. INTRODUCCIN

El siguiente documento muestra los clculos realizados para el dimensionamiento del banco de condensadores necesario para compensacin de factor de potencia deficiente en Subestacin Confluencia.

2. ALCANCE Y OBJETIVOSEl alcance de esta memoria es establecer el valor de los condensadores del banco de compensacin de reactivos necesarios para la Subestacin Confluencia y sus cargas.

3. ANTECEDENTESSe consideran los siguientes antecedentes para la elaboracin de esta memoria:

Plano N T11M408-I1-SKM-00000-202EL02-0000-001, Sistema de Distribucin Elctrica SE Confluencia, Diagrama Unilineal, Rev 2.

Informacin Vendor Variadores de Frecuencia paquete P1ME01

Informacin Vendor Motores Paquete P1ME01

Informacin Vendor Variadores de Frecuencia paquete P1CA26

Informacin Vendor Motores P1CA26

Documento NT11M408-I1-SKM-00000-CRTEL02-0000-001, Adenda N1 Criterio de Diseo Corporativo Electricidad Proyecto Nuevo Nivel Mina

Norma Tcnica Calidad y Seguridad de Servicio, Texto refundido Ao 2010, por Resolucin Exenta N68/2010, Ministerio de Energa.

Documento SKM N PSMTDDS-GLOB-EEE-GL-0001, Instructivo Gua de Electricidad, Clculos y Administracin del Riesgo.

4. METODOLOGIA

La correccin de factor de potencia se calcula a partir de un estado de la situacin proyectada, sin bancos de condensadores, llevando el Factor de Potencia a un punto ptimo, establecido por el Criterio de Diseo Corporativo Electricidad del Proyecto. 4.1 Situacin Proyectada Subestacin Confluencia

La situacin proyectada, respecto a la demanda de los distintos alimentadores de la SE Confluencia, se subdivide en dos situaciones futuras: para el ao 2016 y para el ao 2026.

4.1.1 Ao 2016

Para este ao, las demandas en los distintos alimentadores se resume en la Tabla 41Alimentador 33DestinoKVAFPkWKVAR

03733SWG01-F2SE Correa N3421698,30%4144,3774,1

03723SWG01-F2SE Correa N2817798,30%8038,01501,3

03713SWG01-F1SE Correa N1208695,00%1981,7651,4

Alim. Acopio-F1SE Acopio----

02492SWG01-F1SE Bombeo Drenaje381291,20%3476,51563,6

02492SWG01-F2SE Bombeo Drenaje381291,20%3476,51563,6

Alim. Acopio-F2SE Acopio----

-Servicios Auxiliares59785,00%507,5314,5

03763SWG01-FSE Boveda de Transf.401698,60%3959,8669,6

Total26534,896,42%25584,37038,2

Tabla 41 Tabla Demandas situacin proyectada ao 20164.1.2 Ao 2026Para este periodo, las demandas en los alimentadores de SE Confluencia se resumen en la Tabla 42Alimentador 33DestinoKVAFPkWKVAR

03733SWG01-F2SE Correa N3619999,10%6143,2829,8

03723SWG01-F2SE Correa N21488499,10%14750,01992,4

03713SWG01-F1SE Correa N1516298,60%5089,7860,7

Alim. Acopio-F1SE Acopio194387,00%1690,4958,0

02492SWG01-F1SE Bombeo Drenaje386991,20%3528,51587,0

02492SWG01-F2SE Bombeo Drenaje386991,20%3528,51587,0

Alim. Acopio-F2SE Acopio194387,00%1690,4958,0

-Servicios Auxiliares59785,00%507,5314,5

03763SWG01-FSE Bveda de Transf.562099,00%5563,8792,8

Total43625,797%42492,19880,3

Tabla 42 Tabla Demandas situacin proyectada ao 20264.2 Factor de potencia ptimoEl requerimiento dado por el Criterio de Diseo, es el mismo definido por la Norma Tcnica de Seguridad y Calidad de Servicio de Sistemas de Transmisin, en la parte referida a instalaciones de Clientes.Para el caso de Subestacin Confluencia, en su Nivel de 33kV, este lmite corresponde a factor de potencia entre 98% inductivo a 99,5% capacitivo.Con este dato se proceder a calcular el Banco de Condensadores ptimo para obtener 99% inductivo.

4.3 Clculo de Banco de Condensadores

4.3.1 Marco Terico

La potencia aparente S, es la potencia en VA. Esta potencia se compone de parte real e imaginaria, lo que trminos de potencia se traduce en una potencia activa (P) y una potencia reactiva (Q).

La potencia activa es la que realmente produce un trabajo til; mientras que la potencia reactiva, es la potencia requerida para magnetizar los circuitos magnticos de transformadores, motores, lneas, etc.

La relacin existente entre las potencias aparente, activa y reactiva se puede graficar mediante un triangulo de potencias como lo indica la figura X

Figura 41. Relacin de potencias elctricasLas relaciones de potencias estn dadas por:

[1]

[2]

[3]

Figura 42 Descripcin grfica de correccin de factor de potenciaSea entonces:

Q1

: Potencia reactiva antes de correccin de factor de potencia

Q2

: Potencia reactiva despus de correccin de factor de potencia

QC= Q1- Q2: Compensacin de potencia reactiva por medio de capacitores [4]S1

: Potencia Aparente antes de correccin de factor de potencia

S2

: Pontecia Aparente despus de correccin de factor de potencia

P

: Potencia Activa

(1

: Angulo de fase antes de correccin de factor de potencia

(2

: Angulo de fase despus de correccin de factor de potencia

Al considerar [3] en [4]

[5]

Finalmente, para que la ecuacin quede en trminos del factor de potencia ()

[6]4.3.2 Clculo de Banco de Condensadores

La Tabla 43 contiene los clculos justificados anteriormenteAlimentadorCASO 2016CASO 2025

S

[KVA]FP[%]P

[kW]Q [KVAR]S

[KVA]FP[%]P

[kW]Q [KVAR]

Caso sin compensar26534,7896,42%25584,337038,2143625,6897%42492,119880,29

Caso Comp. a FP=99%25842,7699,00%25584,333645,5742921,3299,00%42492,116054,80

Reactivos Necesarios-3392,64-3825,49

Reactivos Estndar-4000,00-4000,00

Total Compensado con Reactivos Estndar25764,1099,30%25584,333038,2042897,0599,06%42492,115880,29

Tabla 43 Clculo de Banco de Condensadores.El condensador necesario deber entonces proveer 4000 kVAR.4.4 Determinacin del efecto armnico

4.4.1 Lmites permisibles de contaminacin de armnicas

Se consideran los lmites permisibles de contaminacin de armnicas de corriente y voltaje, mostrados en las siguientes tablas, de acuerdo a la norma IEEE Std 519-1992 IEEE Recommended Practices for Harmonic Control in Electrical Power Systems:

Figura 43 Lmites distorsin armnica de corriente, segn IEEE 519-1992

Figura 44 Lmites distorsin armnica de voltaje, segn IEEE 519-1992En la barra de 33 kV de la Subestacin Confluencia, mediante el programa computacional ETAP, se determinan los siguientes valores:

Corriente mxima de cortocircuito trifsico = Isc = 12850 Amp

Corriente de carga mxima = IL = 793 Amp

Lmite de distorsin de corriente en barra 33kV 5% Voltaje de Barra< 69kVLmite de distorsin total de voltaje 5.0 %Distorsin armnica sin compensacin

La distorsin armnica total corresponde al

_1434287401.unknown

_1434288085.unknown

_1434369934.unknown

_1434369984.unknown

_1434370006.unknown

_1434369890.unknown

_1434287458.unknown

_1434276462.unknown

_1434287304.unknown

_1434276341.unknown