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UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA PROYECTO FIN DE CARRERA: LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EN MEDIA TENSIÓN EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE MEMORIA DESCRIPTIVA INGENIERÍA TÉCNICA INDUCTRIAL: UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA EUITIZ PROYECTO FIN DE CARRERA: LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EN MEDIA TENSIÓN EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN MEMORIA DESCRIPTIVA CURSO 2011-2012 INGENIERÍA TÉCNICA INDUCTRIAL: ELECTRICIDAD AUTOR: Oncins Baldellou José Antonio ESPECIALIDAD: Electricidad DIRECTOR: Montañes Espinosa Antonio CONVOCATORIA: Junio 2011 EUITIZ PROYECTO FIN DE CARRERA: LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EN MEDIA TENSIÓN EN EL NÚCLEO SAN JUAN MEMORIA DESCRIPTIVA INGENIERÍA TÉCNICA INDUCTRIAL: AUTOR: Oncins Baldellou José Antonio Electricidad DIRECTOR: Montañes Espinosa Antonio CONVOCATORIA: Junio 2011 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 2 INDICE CAPITULO I: GENERALIDADES ............................................................ 7 1. OBJETO DEL PROYECTO ............................................................... 7 2. ALCANCE ................................................................................... 7 3. COMPAÑÍA DISTRIBUIDORA ......................................................... 7 4. EMPLAZAMIENTO DE LA INSTALACIÓN ........................................... 7 5. NORMATIVA APLICABLE ............................................................... 7 6. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS INSTALACIONES DEL PROYECTO ....... 8 CAPITULO II: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN .................................. 10 1. DESCRIPCIÓN GENERAL ............................................................. 10 2. RELACIÓN DE CRUZAMIENTOS Y PARALELISMOS ........................... 10 3. CARACTERISTICAS GENERALES Y POTENCIA A TRANSPORTAR ......... 11 3.1. CATEGORIA DE LA LÍNEA Y ZONA ........................................... 11 3.2. POTENCIA A TRANSPORTAR ................................................... 11 4. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN.............................................. 11 4.1. TRAZADO ............................................................................ 11 4.2. LONGITUD DE LA LÍNEA ........................................................ 11 4.3. CARACTERISTICAS DE LA LINEA ............................................. 12 4.4. CONDUCTORES .................................................................... 12 4.5. APOYOS .............................................................................. 12 4.6. AISLAMIENTO ...................................................................... 14 4.7. APARAMENTA ...................................................................... 14 4.8. HERRAJES Y ACCESORIOS ..................................................... 15 4.9. EMPALMES Y CONEXIONES .................................................... 15 4.10. CIMENTACIONES .................................................................. 16 4.11. PUESTAS A TIERRA ............................................................... 17 4.12. CONVERSIONES AÉREO SUBTERRÁNEAS .................................. 19 4.13. SEÑALIZACIÓN DE LOS APOYOS ............................................. 19 4.14. PROTECCIONES ................................................................... 19 5. MEDIDAS DE PROTECCIÓN AVIFAUNA .......................................... 19 CAPITULO III: LÍNEA SUBTERRANEA DE MEDIA TENSIÓN ...................... 21 1. CRITERIOS DE DISEÑO .............................................................. 21 1.1 GENERALIDADES ................................................................. 21 1.2. TENSIÓN NOMINAL............................................................... 21 1.3. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN .................................................. 22 1.4. CABLES .............................................................................. 23 1.5. ACCESORIOS ....................................................................... 24 2. INSTALACIÓN DE LOS CABLES SUBTERRANEOS DE MT ................... 24 2.1 DISPOSICIÓN DE LOS CABLES ............................................... 24 2.2 SEGURIDAD EN LA INSTALACIÓN DE LOS CABLES ..................... 25 2.3 CRUZAMIENTOS PARALELISMOS Y PROXIMIDADES .................... 25 2.3.1. CRUZAMIENTOS ................................................................ 26 2.3.2. PARALELISMOS ................................................................. 26 2.3.3. PROXIMIDADES ................................................................. 27 2.4. CONVERSIONES DE LÍNEA AÉREA A SUBTERRÁNEA ................... 27 2.5. PUESTA A TIERRA DE LOS CABLES .......................................... 28 3. INTENSIDADES ADMISIBLES ....................................................... 29 3.1 INTENSIDADES MÁXIMAS PERMANENTES EN LOS CONDUCTORES 29 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 3 3.2 CORRIENTES MÁXIMAS ADMISIBLES DE CORTOCIRCUITO EN LOS CONDUCTORES .............................................................................. 29 3.3 INTENSIDADES DE CORTOCIRCUITO ADMISIBLES EN PANTALLA . 29 4. PROTECCIONES ........................................................................ 30 4.1 PROTECCIÓN CONTRA SOBREINTENSIDADES ........................... 30 4.2 PROTECCIÓN CONTRA DEFECTOS ........................................... 30 4.3 PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES ................................ 30 CAPITULO IV: CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ................................... 31 1. CENTROS DE TRANSFORMACIÓN EN EDIFICIOS ............................. 31 1.2. OBJETIVO ........................................................................... 31 1.3. REGLAMENTACIÓN ............................................................... 31 1.4. GENERALIDADES ................................................................. 32 1.5. EMPLAZAMIENTO ................................................................. 32 1.6. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS CT´S ........................... 32 1.7. OBRA CIVIL ......................................................................... 33 1.7.1. Local ............................................................................... 33 1.7.2. Edificios de transformación .................................................. 33 1.7.3. Cimentación ..................................................................... 34 1.7.4. Solera, Pavimento y Cerramientos exteriores ......................... 34 1.7.5. Cubierta ........................................................................... 35 1.7.6. Pinturas ........................................................................... 35 1.7.7. Varios .............................................................................. 35 1.8. INSTALACIÓN ELÉCTRICA ...................................................... 35 1.8.1. Red de alimentación ........................................................... 35 1.8.2. Celdas ............................................................................. 35 1.8.3. Transformadores de potencia ............................................... 37 1.8.4. Fusibles de MT .................................................................. 39 1.8.5. Puente de cable MT ............................................................ 39 1.8.6. Puentes de cable BT ........................................................... 40 1.8.7. Cuadros de BT .................................................................. 40 1.8.8. Protección contra sobrecargas del transformador .................... 41 1.8.9. Protección contra defectos internos ...................................... 41 1.8.10. Protección contra cortocircuitos externos ............................... 41 1.8.11. Protección contra sobretensiones en MT ................................ 42 1.8.12. Servicios auxiliares ............................................................ 42 1.8.13. Instalación de puesta a tierra .............................................. 43 1.9. SEÑALIZACIÓN Y MATERIAL DE SEGURIDAD ............................ 47 CAPITULO V: RESUMEN DE PRESUPUESTO .......................................... 49 CAPITULO VI: CONCLUSIONES .......................................................... 50 ANEXOS ........................................................................................ 51 1. PREVISIÓN DE POTENCIAS ......................................................... 51 1.1. POTENCIA INSTALADA .......................................................... 51 1.1. TRAMOS DE LA LÍNEA Y CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES .......... 51 2. LINEA AEREA DE MEDIA TENSIÓN ............................................... 53 2.1. CÁLCULO ELÉCTRICO DE CONDUCTORES ................................. 53 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 4 2.1.1. Datos de partida ................................................................ 53 2.1.2. Selección del conductor ...................................................... 53 a) Sección del conductor ................................................................ 53 b) Intensidad máxima admisible ...................................................... 54 c) Potencia máxima a transportar .................................................... 54 2.1.3. Armados de la línea ........................................................... 55 2.1.4. Constantes eléctricas de la línea........................................... 56 A. Resistencia ............................................................................... 56 B. Inductancia .............................................................................. 57 C. Susceptancia ............................................................................ 59 D. Conductancia ............................................................................ 62 E. Impedancia .............................................................................. 65 F. Admitancia ............................................................................... 65 2.1.5. Calculo de la línea principal (Línea Almunia) ........................... 65 2.2. CÁLCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES.................................. 70 2.2.1. Características de la Línea ................................................... 70 2.2.2. Calculo ............................................................................ 70 2.3. CÁLCULO CADENAS DE AISLADORES ....................................... 79 2.3.1. Cadenas de amarre ............................................................ 79 2.3.2. Cadenas de suspensión ...................................................... 82 2.4. CALCULO DE LAS DISTANCIAS DE SEGURIDAD ......................... 85 2.4.1. Distancia entre conductores ................................................ 86 2.4.2. Distancia entre conductores y partes puestas a tierra .............. 87 2.4.3. Distancia al terreno, caminos, sendas y cursos de agua no navegables .................................................................................... 89 2.4.4. Distancia a otras líneas eléctricas aéreas o a líneas aéreas de telecomunicaciones ......................................................................... 89 2.4.5. Distancia a carreteras......................................................... 90 4.6 ALTURA DE LOS APOYOS ....................................................... 92 2.7. SELECCIÓN DE LOS APOYOS .................................................. 93 2.7.1. Hipótesis de cálculo de los apoyos ........................................ 93 2.7.2. Parámetros para el cálculo de los apoyos ............................... 95 1) Cargas permanentes .................................................................. 97 2) Fuerzas del viento sobre los componentes de la línea aérea ............. 97 3) Desequilibrio de tracciones ......................................................... 97 4) Esfuerzos longitudinales por rotura de conductores ......................... 98 2.7.3. Tabla de esfuerzos ............................................................. 99 2.7.4. Apoyos seleccionados ....................................................... 103 2.7.5. Cimentación de los apoyos ................................................ 106 2.7.6. Puesta a tierra de los apoyos ............................................. 107 3. LINEA SUBTERRANEA DE MEDIA TENSIÓN .................................. 109 3.1. CARACTERÍSTICAS DE LA LÍNEA ........................................... 109 3.2. SECCIÓN DEL CABLE .......................................................... 110 3.2.2. Calculo eléctrico de los tramos subterráneos ........................ 112 a) Tramo MZ1 ............................................................................ 112 b) Tramo D1 .............................................................................. 116 c) Tramo D2 .............................................................................. 119 d) Tramo ALM1 ........................................................................... 123 e) Tramo ALM2 ........................................................................... 127 f) Tramo ALM3 ........................................................................... 131 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 5 g) Tramo ALM4 ........................................................................... 135 h) Tramo ALM5 ........................................................................... 139 3.2.3. Resumen tramos subterráneos ........................................... 143 3.2.4. Intensidad de cortocircuito ................................................ 143 3.2.4.1. Intensidad de cortocircuito en la pantalla .......................... 144 3.3. CONCLUSIÓN .................................................................... 145 4. CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ............................................... 146 4.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN .... 146 4.2. CÁLCULO DE LAS INTENSIDADES DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN ... 146 4.3. CALCULO DE LAS CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO................ 147 4.4. DIMENSIONADO DEL EMBARRADO ........................................ 150 4.4.1. Comprobación por densidad de corriente ............................. 150 4.4.2. Comprobación por solicitación electrodinámica ..................... 150 4.4.3. Comprobación por solicitación térmica a cortocircuito ............ 151 4.5. SELECCIÓN DE LAS PROTECCIONES DE MEDIA TENSIÓN.......... 151 4.6. DIMENSIONADO DE LOS PUENTES DE MT .............................. 152 4.7. DIMENSIONADO DE LOS PUENTES DE BT ............................... 153 4.8. VENTILACIÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ........... 153 4.9. DIMENSIONADO DEL POZO APAGAFUEGOS ............................ 154 4.10. DISEÑO DE LA INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ..................................................... 154 4.10.1. Datos de partida .............................................................. 155 4.10.2 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra del CTC HU60910 .. 156 a) Cálculo de las tensiones de paso en el interior de la instalación ....... 158 b) Cálculo de las tensiones de paso en el exterior de la instalación ...... 159 c) Cálculo de las tensiones aplicadas .............................................. 160 d) Investigación de las tensiones transferibles al exterior .................. 161 e) Corrección y ajuste del diseño inicial .......................................... 162 4.10.3 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra del CTC HU61803 .. 163 a) Cálculo de las tensiones de paso en el interior de la instalación ....... 165 b) Cálculo de las tensiones de paso en el exterior de la instalación ...... 166 c) Cálculo de las tensiones aplicadas .............................................. 167 d) Investigación de las tensiones transferibles al exterior .................. 168 e) Corrección y ajuste del diseño inicial .......................................... 169 4.10.4 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra del CTC HU60992 .. 170 a) Cálculo de las tensiones de paso en el interior de la instalación ....... 172 b) Cálculo de las tensiones de paso en el exterior de la instalación ...... 173 c) Cálculo de las tensiones aplicadas .............................................. 174 d) Investigación de las tensiones transferibles al exterior .................. 175 e) Corrección y ajuste del diseño inicial .......................................... 176 4.10.5 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra del CTC HU60459 .. 177 a) Cálculo de las tensiones de paso en el interior de la instalación ....... 179 b) Cálculo de las tensiones de paso en el exterior de la instalación ...... 180 c) Cálculo de las tensiones aplicadas .............................................. 181 d) Investigación de las tensiones transferibles al exterior .................. 182 e) Corrección y ajuste del diseño inicial .......................................... 183 4.10.6 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra del CTC HU61499 .. 184 a) Cálculo de las tensiones de paso en el interior de la instalación ....... 186 b) Cálculo de las tensiones de paso en el exterior de la instalación ...... 187 c) Cálculo de las tensiones aplicadas .............................................. 188 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 6 d) Investigación de las tensiones transferibles al exterior .................. 189 e) Corrección y ajuste del diseño inicial .......................................... 190 4.10.7 Cálculo de la resistencia de puesta a tierra del PFU-4 Z 71222 191 a) Cálculo de las tensiones de paso en el interior de la instalación ....... 193 b) Cálculo de las tensiones de paso en el exterior de la instalación ...... 194 c) Cálculo de las tensiones aplicadas .............................................. 195 d) Investigación de las tensiones transferibles al exterior .................. 196 e) Corrección y ajuste del diseño inicial .......................................... 197 5. BIBLIOGRAFIA ........................................................................ 198 5.1. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................... 198 5.2. BIBLIOGRAFÍA WEB ............................................................ 198 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 7 CAPITULO I: GENERALIDADES 1. OBJETO DEL PROYECTO El presente proyecto tiene por objeto el estudio y diseño la Línea Aérea de Media Tensión de 25 kV (Línea Almunia), los diferentes tramos de Líneas Subterráneas de Media Tensión para dar suministro a los Centros de Transformación y estos Centros de Transformación, con el fin de garantizar su correcto funcionamiento y el cumplimiento de la normativa vigente. 2. ALCANCE Es de alcance de este proyecto las instalaciones eléctricas necesarias para garantizar el suministro de energía eléctrica a todos los abonados de la localidad de Almunia de San Juan, en lo que se refiere a la distribución de la Media Tensión. • Redes de Media Tensión. • Centros de Transformación. 3. COMPAÑÍA DISTRIBUIDORA La compañía Fecsa-Endesa, es propietaria de la red que se va a realizar y se describe en el presente proyecto. Las instalaciones se cederán a su actual propietario a la puesta en servicio. 4. EMPLAZAMIENTO DE LA INSTALACIÓN La instalación proyectada está situada en los términos municipales de Monzón y de Almunia de San Juan, ambos municipios se encuentran en la provincia de Huesca. 5. NORMATIVA APLICABLE En la confección del presente proyecto así como en la futura construcción de las instalaciones, se han tenido presente todas y cada una de las especificaciones contenidas en: • Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta tensión y sus instrucciones técnicas complementarias ITC-LAT 01 a 09 (Decreto 223/2008, de 15 de febrero). • Real decreto 1955/2000 de 1 de Diciembre, por el que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimiento de autorización de instalaciones de energía eléctrica. • Real Decreto 1432/2008, de 29 de agosto, por el que se establecen medidas para la protección de la avifauna contra la colisión y la electrocución en líneas eléctricas de alta tensión. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 8 • Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (R.D. 842/2002) e Instrucciones Técnicas Complementarias a dicho Reglamento (ITCBT). • Asimismo se ha tenido en cuenta lo establecido en las normas UNE y Normas ENDESA. • Reglamentación sobre Prevención de Riesgos Laborales. Ley 31/1995 de 8 de noviembre y demás Decretos sobre seguridad y salud en el trabajo. 6. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS INSTALACIONES DEL PROYECTO El presente proyecto consiste en la Alimentación y Distribución de Energía Eléctrica a un centro urbano en el que existen cuatro Centros de Transformación con una potencia total de 1570 kVA y la alimentación a dos abonados desde la LAMT Almunia a través de dos CTC´S, uno de 50 kVA y el otro de 160 kVA. La alimentación al núcleo urbano se realiza por medio de una línea de 25 kV compuesta por tres tramos, el primero subterráneo de 0,45 Km desde las protecciones de la Subestación Cinca (cabina 8), hasta el apoyo nº1 en el que se realiza una conversión aérea subterránea, el segundo tramo es aéreo de 6,127 Km desde el apoyo nº1 hasta el apoyo nº36 y el tercer tramo se realiza subterráneo de 0,35 Km de longitud, existiendo entre medio un entronque aéreo-subterráneo, esta línea subterránea alimentara el CT HU60992 a través del cual mediante líneas subterráneas se dará suministro a los diferentes Centros de Transformación del núcleo urbano formando un anillo abierto en este CT. La línea aérea estudiada en este proyecto es una línea principal que parte de la Subestación Cinca en el municipio de Monzón (Huesca) propiedad de Fecsa-Endesa, que transcurre por zona A, trazada con el conductor 94- AL1/22-ST1A, (LA-110), según el perfil topográfico adjunto en este proyecto. Esta se compone de 36 apoyos de celosía todos ellos de las características, dimensiones y coeficientes de seguridad indicados en los cálculos. A los 3.070 metros de la línea aérea, apoyo nº19 se realiza un entronque aéreo-subterráneo para llevar el suministro de energía a un Centro de Transformación Compacto HU 60910, situado a unos 125 m alimentado por medio de un tramo de línea subterránea. Para este tramo se ha utilizado conductores de Aluminio en tendido unipolar de 150 mm 2 de sección (Al RHZ1), siendo las características y dimensiones indicadas en los cálculos. El Centro de Transformación está previsto para una potencia de 50 kVA, un cosϕ=0,8 y con una relación de transformación de 25 kV/400-230V. A los 5.987 metros de la línea aérea, apoyo nº35 se realiza un entronque aéreo-subterráneo para llevar el suministro de energía a un Centro de Transformación Compacto HU 61803, situado a unos 150 m alimentado por medio de un tramo de línea subterránea. Para este tramo se ha utilizado ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 9 conductores de Aluminio en tendido unipolar de 150 mm 2 de sección (Al RHZ1), siendo las características y dimensiones indicadas en los cálculos. El Centro de Transformación está previsto para una potencia de 160 kVA, un cosϕ=0,8 y con una relación de transformación de 25 kV/400-230V. El Centro de Transformación alimentado desde el apoyo fin de línea nº36 HU60992 está provisto con una potencia de 400 kVA un cosφ=0,8 y con una relación de transformación de 25 kV/400-230 V. Este CT además dispone de tres celdas de línea una de las cuales es para cerrar el anillo y las otras dos son entrada salida, el transformador está protegido mediante una celda con fusibles y una bobina de disparo térmico (ekorRPT) que actúa sobre el ruptofusible. El Centro de Transformación HU60459 está provisto con una potencia de 400 kVA un cosφ=0,8 y con una relación de transformación de 25 kV/400- 230 V. Este CT además dispone de dos celdas de línea entrada salida, el transformador está protegido mediante una celda con fusibles y una bobina de disparo térmico (ekorRPT) que actúa sobre el ruptofusible. El Centro de Transformación HU61499 está provisto con una potencia de 160 kVA un cosφ=0,8 y con una relación de transformación de 25 kV/400- 230 V. Este CT además dispone de dos celdas de línea entrada salida y de una tercera celda de línea prevista para la unión futura entre la Línea Almunia y la Línea Fonz que se encuentra a 4 Km de este Centro de Transformación, el transformador está protegido mediante una celda con fusibles y una bobina de disparo térmico (ekorRPT) que actúa sobre el ruptofusible. El Centro de Transformación Z71222 está provisto con una potencia de 400 kVA un cosφ=0,8 y con una relación de transformación de 25 kV/400- 230 V. Este CT además dispone de dos celdas de línea entrada salida, el transformador está protegido mediante una celda con fusibles y una bobina de disparo térmico (ekorRPT) que actúa sobre el ruptofusible. Las Líneas Subterráneas de Media Tensión que unen los diferentes Centros de Transformación dentro del núcleo urbano de Almunia de San Juan transcurren por la calzada, siendo imposible poder instalarlas en las aceras debido a sus pequeñas dimensiones. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 16 La conexión sólo podrá realizarse en conductores sin tensión mecánica o en las uniones de conductores realizadas en el bucle entre cadenas de amarre de un apoyo, pero en este caso deberá tener una resistencia al deslizamiento de al menos el 20% de la carga de rotura del conductor. Se utilizarán uniones de compresión o de tipo mecánico (con tornillo). Las conexiones, que se realizarán mediante conectores de apriete por cuña de presión, asegurarán continuidad eléctrica del conductor, con una resistencia mecánica reducida. 4.10. CIMENTACIONES Las cimentaciones de los apoyos serán de hormigón en masa, de una dosificación de 200 Kg/m³ y una resistencia mecánica de 125 Kg/cm², del tipo monobloque. El bloque de cimentación sobresaldrá del terreno, como mínimo 20 cm, formando zócalos, con objeto de proteger los extremos inferiores de los montantes y sus uniones, dichos zócalos terminarán en punta de diamante para facilitar así mismo la evacuación del agua de lluvia. Sus dimensiones para el presente proyecto serán las siguientes: Apoyo Tipo a (m) t (m) Cs 1 C-7000-20-N2 2,04 2,96 2,13 2 C-7000-20-N2 2,04 2,96 2,13 3 C-7000-18-N2 1,88 2,93 2,08 4 C-3000-18-N2 1,25 2,69 2,22 5 C-7000-20-N2 2,04 2,96 2,13 6 C-3000-18-S2 1,25 2,69 2,22 7 C-3000-18-S2 1,25 2,69 2,22 8 C-1000-16-S2 1,15 2,13 2,77 9 C-1000-16-S2 1,15 2,13 2,77 10 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 11 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 12 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 13 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 14 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 15 C-3000-18-S2 1,25 2,69 2,22 16 C-3000-18-S2 1,25 2,69 2,22 17 C-500-18-S2 1,16 1,55 1,52 18 C-500-18-S2 1,16 1,55 1,52 19 C-4500-16-L2 1,17 2,89 2,07 20 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 21 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 22 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 23 C-2000-18-S2 1,24 2,48 2,40 24 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 17 Apoyo Tipo a (m) t (m) Cs 25 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 26 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 27 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 28 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 29 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 30 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 31 C-500-16-S2 1,14 1,53 1,60 32 C-3000-18-S2 1,25 2,69 2,22 33 C-1000-18-S2 1,23 2,2 2,99 34 C-1000-18-S2 1,23 2,2 2,99 35 C-4500-14-L2 1,1 2,82 2,03 36 C-4500-14-L2 1,1 2,82 2,03 Tabla 4. Cimentación apoyos Línea Almunia. 4.11. PUESTAS A TIERRA Las puestas a tierra de los apoyos se realizarán teniendo presente lo que al respecto se especifica en el apartado 7 de la ITC LAT-07. Podrán efectuarse por cualquiera de los dos sistemas siguientes: Electrodo de difusión: Se dispondrá en una pata de las torres una pica de acero cobreado de 2 m de longitud y 16 mm de diámetro unidas mediante grapas de fijación y cable de cobre desnudo al montante del apoyo, con el objeto de conseguir una resistencia de paso inferior a 20 ohmios. Anillo difusor: Cuando se trate de un apoyo frecuentado o con aparamenta se realizará una puesta a tierra en anillo alrededor del apoyo, de forma que cada punto del mismo quede distanciado 1 m como mínimo de las aristas del macizo de cimentación. Las puestas a tierra en los diferentes apoyos de la línea serán las de la siguiente tabla: Nº apoyo Función Resistividad (Ω. m) Electrodo Rt (Ω) Vp (V) Vp adm (V) 1 FL 120 30-30/8/42 12,6 1101,29 4490,20 2 AG 100 8/32. 13,5 863,65 4396,00 3 AL 100 8/32. 13,5 863,65 4396,00 4 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 5 FL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 6 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 7 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 8 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 9 AG 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 10 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 18 Nº apoyo Función Resistividad (Ω. m) Electrodo Rt (Ω) Vp (V) Vp adm (V) 11 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 12 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 13 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 14 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 15 AC 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 16 AC-AG 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 17 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 18 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 19 FL 80 30-30/8/42 8,4 779,35 4301,80 20 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 21 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 22 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 23 AG 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 24 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 25 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 26 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 27 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 28 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 29 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 30 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 31 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 32 AG 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 33 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 34 AL 80 8/22. 15,52 992,83 4301,80 35 FL 80 30-30/8/42 8,4 779,35 4301,80 36 FL 80 30-30/8/42 8,4 779,35 4301,80 Tabla 5. Electrodos PAT apoyos. En los apoyos frecuentados a fin de reducir los riesgos a las personas y los bienes se recurre al empleo de medidas adicionales, tal como establece la ITC-LAT 07 del RLAT. Estas medidas, pueden ser: a) Macizo de hormigón con mallazo unido al electrodo de puesta a tierra, de 1,2 m de ancho, perimetral con la cimentación del apoyo. b) Sistemas antiescalo de fábrica de ladrillo o aislantes que impidan el contacto con las partes metálicas puestas a tierra. c) Acera de hormigón, de 1,20 m, perimetral con la cimentación del apoyo. Con objeto de que la tensión de contacto sea cero, se considera el caso “a” y “b”, emplazándose una acera perimetral de hormigón a 1,2 m de la cimentación del apoyo. Embebido en el interior de dicho hormigón se instalará un mallado electrosoldado con redondos de diámetro no inferior a 4 mm formando una retícula no superior a 0,3 x 0,3 m, a una profundidad de al menos 0,1 m. Este mallado se conectará a un punto a la puesta a ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 19 tierra de protección del apoyo. Los antiescalo aislaran el apoyo hasta una altura de 2,5 m. 4.12. CONVERSIONES AÉREO SUBTERRÁNEAS En los casos de un cable subterráneo de MT intercalado en una línea aérea de MT o intercalado entre una línea aérea de MT y un CT, se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones. La conexión del cable subterráneo con la línea aérea será seccionable cuando el cable una la línea aérea con un CT. En el tramo de subida hasta la línea aérea, el cable subterráneo irá protegido dentro de un tubo o bandeja cerrada de hierro galvanizado o de material aislante con un grado de protección contra daños mecánicos no inferior según la norma UNE-EN 50102. El tubo o bandeja se obturará por su parte superior para evitar la entrada de agua y se empotrará en la cimentación del apoyo. Sobresaldrá 2,5 m por encima del nivel del terreno. Deberán instalarse protecciones contra sobretensiones mediante pararrayos. Los terminales de tierra de éstos se conectarán directamente a las pantallas metálicas de los cables y entre sí, mediante una conexión lo más corta posible y sin curvas pronunciadas. 4.13. SEÑALIZACIÓN DE LOS APOYOS Todos los apoyos llevarán una placa de señalización de peligro eléctrico, en la cual se reflejará la tensión en kV de la línea y el número de apoyo. Las placas se instalarán a una altura del suelo de 3 m en la cara paralela o más cercana a los caminos o carreteras, para que puedan ser vistas fácilmente. 4.14. PROTECCIONES Para la protección contra sobrecargas, sobretensiones, cortocircuitos y puestas a tierra se dispondrá en la Subestación Transformadora los oportunos elementos (interruptores automáticos, relés, etc), los cuales corresponderán a las exigencias que presente el proyecto. 5. MEDIDAS DE PROTECCIÓN AVIFAUNA Debido a la alta mortalidad de aves por su convivencia con los tendidos eléctricos, la comunidad de Aragón emite el 29 de Agosto de 2008 el Decreto 1432/2008 por el que se establecen normas de carácter técnico para las instalaciones eléctricas aéreas con objeto de proteger la avifauna. A continuación reflejamos las medidas adoptadas para esta línea. Medidas constructivas Tal y como queda reflejado en el Real Decreto mencionado: − No se han utilizado aisladores rígidos. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 20 − No hay puentes por encima de los apoyos. − No se instalan elementos de corte o protección en posición dominante, por encima de los travesaños o cabeceras de los apoyos. Medidas de protección contra la electrocución Se utilizarán crucetas en tresbolillo que aseguran una distancia entre conductores superior a 1,5 m, y la distancia entre la semicruceta inferior y el conductor superior no será inferior a 1,5 m. Se utilizaran crucetas rectas para los apoyos de derivación en los que se aislaran las grapas, los puentes flojos y 1 m de conductor por cada lado del amarre. Se utilizaran crucetas de doble circuito tipo (N2), que aseguren una distancia entre conductores superior a 1,5 m, y la distancia entre la semicruceta inferior y el conductor superior no será inferior a 1,5 m. Se utilizarán cadenas de aisladores que aseguren una distancia mayor de 1 m en el caso de cadenas de amarre, y en el caso de cadenas de suspensión la distancia será de 0,6 m. En caso contrario se aislará con cinta termoestable OLIT-M la grapa y parte del conductor hasta conseguir esta distancia desde la zona de posada al punto más próximo en tensión. Con ello se cumplen todas las exigencias en cuanto a las distancias a mantener en el Decreto al que hacemos referencia. Medidas de protección contra la colisión No se prevé la colocación de balizas salvapájaros para protección avifauna ya que no pasamos por ninguna ZEPA, cauce fluvial o cresta acentuada de posible paso de aves. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 21 CAPITULO III: LÍNEA SUBTERRANEA DE MEDIA TENSIÓN 1. CRITERIOS DE DISEÑO 1.1 GENERALIDADES El valor de la tensión nominal de las redes subterráneas de MT será de 25kV. El valor límite de la caída de tensión se establece en el 5 % con las condiciones de máxima carga. La alimentación de los centros de transformación del núcleo urbano se diseñara con estructura en bucle con entrada y salida en cada centro de transformación con la finalidad de que cualquiera de los centros pueda recibir alimentación alternativa, exceptuando los CTC alimentados desde la LAMT, que estos serán CT´S en punta. Los cables a utilizar tendrán secciones de 3x1x240 mm 2 de aluminio para la red urbana, y de 3x1x150 mm 2 para las dos derivaciones de la LAMT de alimentación a los CTC´S. La denominación de los diferentes tramos de la LSMT será la siguiente: • Salida de la SET Cinca hasta en apoyo nº1 Conversión Aéreo Subterranea …………………………………………………………………………………… MZ1 • Unión entre la Conversión Aéreo Subterránea en el apoyo nº19 y el CTC codeta HU60910 ……………………………………………………………………. D1 • Unión entre la Conversión Aéreo Subterránea en el apoyo nº35 y el CTC Lisser HU61803 ……………………………………………………………………... D2 • Unión entre la Conversión Aéreo Subterránea en el apoyo nº36 y CT Cistassa HU60992 ……………………………………………………………………….… AL1 • Unión entre CT Cistassa HU60992 y CT Almunia HU60459 ………… AL2 • Unión entre CT Almunia HU60459 y CT La balsa HU61499 ………… AL3 • Unión entre CT La balsa HU61499 y CT Ariestolas Z71222 ………… AL4 • Unión entre CT Ariestolas Z71222 y CT Cistassa HU60992 …….... AL5 Los aspectos que con carácter general deberán tenerse en cuenta en el diseño e instalación de líneas subterráneas de MT son los siguientes: • Tensión nominal. • Sistema de distribución. • Cables y accesorios. 1.2. TENSIÓN NOMINAL La tensión nominal de la red será la correspondiente al sistema que se ha de conectar, 25 kV trifásica, a una frecuencia de 50 Hz. Para la definición de tensión más elevada y niveles de aislamiento del material a utilizar se establecen los parámetros de la tabla 1. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 22 Tensión nominal de la red U (kV) Tensión nominal cables y accesorios U 0 /U (kV eficaces) Tensión más elevada cables y accesorios U m (kV eficaces) Tensión de choque soportada nominal tipo rayo (kV de cresta) Hasta 30 k V 18/30 36 170 Tabla 1. Nivel de aislamiento del material. U: Tensión nominal eficaz a 50 Hz entre dos conductores. U0: Tensión nominal eficaz a 50 Hz entre cada conductor y la pantalla del cable. Um: Tensión eficaz máxima a 50 Hz entre dos conductores cualesquiera, para los que se ha diseñado el cable y los accesorios. Es la tensión máxima que puede ser soportada permanentemente en condiciones normales de explotación en cualquier punto de la red. Excluye las variaciones temporales de tensión debidas a condiciones de defecto o a la supresión brusca de cargas. 1.3. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN La configuración estándar del sistema de Fecsa-Endesa es en bucle, por tanto sus redes subterráneas serán malladas, con sistema alternos trifásicos. En este tipo de distribución la red se construye formando un anillo, pero su explotación se realiza de forma radial, es decir, siempre existirá un nodo del anillo abierto, una celda de línea de un Centro de Trasformación, creando un punto frontera. La aparamenta a instalar en cada Centro de distribución es la misma que en una distribución radial, con la salvedad de que se debe instalar una celda de línea de más para el cierre de anillo que estará ubicada en el CT HU60992. En este sistema se puede dejar cualquier tramo de la red subterránea sin servicio desplazando el punto frontera a otra celda de línea, pero hay que tener en cuenta que los Centros de Transformación quedan intercalados en la línea principal y las maniobras que se pueden realizar son muy limitadas por el gran número de abonados a que afectan. Figura 1. Distribución en anillo abierto. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 23 1.4. CABLES Los cables a utilizar en las redes subterráneas de MT son los que figuran en la Norma GE DND001. Serán unipolares y cumplirán las especificaciones de las Normas UNE-EN 620-5E. Los conductores serán circulares compactos de aluminio, de clase 2 según la norma UNE 21022, y estarán formados por varios alambres de aluminio cableados. Sobre el conductor habrá una capa termoestable extruida semiconductora, adherida al aislamiento en toda su superficie, con un espesor medio mínimo de 0,5 mm y sin acción nociva sobre el conductor. El aislamiento será de polietileno reticulado (XLPE), de 8 mm de espesor medio mínimo. Sobre el aislamiento habrá una parte semiconductora no metálica, asociada a una parte metálica. La parte no metálica estará constituida por una capa de mezcla semiconductora termoestable extruida, de 0,5 mm de espesor medio mínimo, que se pueda separar del aislamiento sin dejar sobre él trazas de mezcla semiconductora apreciables a simple vista. La parte metálica estará constituida por una corona de alambres continuos de cobre recocido, dispuestos en hélice abierta, sobre la cual se colocará un fleje de cobre recocido en hélice abierta dispuesta en sentido contrario a la anterior. La sección real del conjunto de la pantalla metálica será como mínimo de 16 mm². La cubierta exterior estará constituida por una capa de un compuesto termoplástico a base de poliolefina. Será de color rojo y su espesor nominal será de 2,75 mm. Tabla 2. Características principales de los conductores de MT Por tanto la designación del conductor a instalar en cada tramo de la LSMT será: T ramo Conductor MZ1, AL1, AL2, AL3, AL4, AL5 RHZ1 - OL 18/30 k V 1x240 K AL+H16 D1, D2 RHZ1 - OL 18/30 k V 1x150 K AL+H16 Tabla 3. Conductor por tramo. Sección nominal mm² Número mínimo de alambres del conductor Diámetro del conductor mm Resistencia máxima del conductor a 20º C Ω//km Mínimo Máximo 150 240 400 18 30 53 13,7 17,8 22,9 14,9 19,2 24,5 0,206 0,125 0,0778 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 24 • Aislamiento R = Polietileno reticulado • Pantallas H = Pantallas semiconductoras sobre el conductor y sobre el aislamiento y con pantalla metálica de alambres arrollados helicoidalmente. • Cubierta exterior Z1 = Poliolefina • Obturación longitudinal OL= Obturación longitudinal • Tensión asignada del cable Se expresará en kV y designará los valores de U0 y de U, en la forma U0/U. • Indicaciones relativas al conductor y a la pantalla metálica - La cifra 1, correspondiente a un solo conductor, seguida del signo x. - La sección nominal del conductor, expresada en mm². - La letra K, indicativa de que el conductor es circular y compacto. - Las letras Al, indicativas de que el conductor es de aluminio. - El signo +, seguido de la letra H y de la sección de la pantalla metálica, en mm². 1.5. ACCESORIOS Los empalmes y terminales se confeccionarán siguiendo la norma UNE correspondiente cuando exista o, en su defecto, las instrucciones del fabricante. Serán adecuados a la naturaleza, composición y sección de los cables, y no deberán aumentar su resistencia eléctrica. Asimismo, los terminales deberán ser adecuados a las características ambientales (interior, exterior, contaminación, etc.). Terminales de exterior para la conexión del cable subterráneo en las diferentes conversiones aéreo-subterráneas. CODIGO TIPO SECCIÓN mm 2 AISLAMIENTO mm 2 LONGITUD mm CAMPANAS unidades- Ø mm 071097-2 CHE - F 36k V 150 - 400 27,3 600 4 – 115 Tabla 4. Terminales exterior. 2. INSTALACIÓN DE LOS CABLES SUBTERRANEOS DE MT 2.1 DISPOSICIÓN DE LOS CABLES Las canalizaciones se ejecutarán por terrenos de dominio público, bajo las aceras o calzadas, preferentemente bajo las primeras y se evitarán ángulos pronunciados. El trazado será lo más rectilíneo posible, paralelo en toda su longitud a bordillos o fachadas de los edificios principales. Los cables se dispondrán enterrados directamente en el terreno. Bajo las aceras, en las zonas de entrada y salida de vehículos en las fincas, en las ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 25 que no se prevea el paso de vehículos de gran tonelaje, se dispondrán dentro de tubos en seco (sin hormigonar). En los accesos a fincas de vehículos de gran tonelaje y en los cruces de calzada, se dispondrán dentro de tubos hormigonados. La profundidad, hasta la parte inferior del cable no será menor de 0,80 m bajo acera, ni de 1 m bajo calzada. Cuando existan impedimentos que no permitan conseguir las anteriores profundidades, éstas podrán reducirse si se añaden protecciones mecánicas suficientes, tal como especifican el Decreto 120/92 y la Resolución TRI/301/2006. Radios de curvatura mínimos de los cables de MT: Para el conductor 18/30 kV 1x240 mm 2 , el radio deberá ser mayor a 15 veces su diámetro, por lo que el radio mínimo será de 705 mm. Para el conductor 18/30 kV 1x150 mm 2 , el radio deberá ser mayor a 15 veces su diámetro, por lo que el radio mínimo será de 645 mm. En el Anexo, Planos de detalle de canalizaciones de cables subterráneas de MT pueden verse las distintas secciones de zanjas con el detalle de sus disposiciones. 2.2 SEGURIDAD EN LA INSTALACIÓN DE LOS CABLES El objetivo en la instalación de un cable subterráneo, es que, después de su manipulación, tendido y protección, el cable no haya recibido daño alguno, y ofrezca seguridad frente a futuras excavaciones hechas por terceros. Para ello: • El lecho de la zanja que va a recibir el cable será liso y estará exento de aristas vivas, cantos, piedras, restos de escombros, etc. En el mismo se dispondrá una capa de arena de río lavada, limpia, suelta y exenta de substancias orgánicas, arcilla o partículas terrosas, que cubra la anchura total de la zanja con un espesor de 0,06 m. • El cable se tenderá sobre esta capa de arena y se cubrirá con otra capa de arena de 0,24 m de espesor, o sea que la arena llegará hasta 0,30 m por encima del lecho de la zanja y cubrirá su anchura total. • Sobre la capa anterior se colocarán placas de polietileno (PE) como protección mecánica. • A continuación, se extenderá otra capa de tierra de 0,20 m de espesor, exenta de piedras o cascotes, apisonada por medios manuales. El resto de tierra se extenderá por capas de 0,15 m, pisonadas por medios mecánicos. Entre 0,10 y 0,20 m por debajo del pavimento se colocará una cinta de señalización que advierta la existencia de cables eléctricos de MT. 2.3 CRUZAMIENTOS PARALELISMOS Y PROXIMIDADES Los cables subterráneos de MT cuando estén enterrados directamente en el terreno deberán cumplir los siguientes requisitos. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 32 1.4. GENERALIDADES En el casco urbano tenemos un total de cuatro centros de transformación, con una potencia total de 1360 kVA, repartida de la siguiente forma. Potencia instalada en el núcleo urbano: Centro de transformación Cistassa HU60992: 400 kVA Centro de transformación Almunia HU60459: 400 kVA Centro de transformación La balsa HU61499: 160 kVA Centro de transformación Ariestolas Z71222: 400 kVA Potencia instalada en las derivaciones de la LAMT: Centro de transformación Codeta HU60910: 50 kVA Centro de transformación Liesser HU61803: 160 kVA 1.5. EMPLAZAMIENTO Los diferentes centros de transformación se encuentran ubicados en las siguientes direcciones: • Centro de transformación Cistassa HU60992:Av.Monzon, (Almunia de San Juan). • Centro de transformación Almunia HU60459:Plza. Agonac, (Almunia de San Juan). • Centro de transformación La balsa HU61499: C/ La balsa (Almunia de San Juan). • Centro de transformación Ariestolas Z71222: C/ Ariestolas, (Almunia de San Juan). • Centro de transformación Codeta HU60910: Polígono 15 Parcela 93, (Monzón). • Centro de transformación Liesser HU61803: Polígono 5 Parcela 75, (Almunia de San Juan). Se accederá a los diferentes CT`S directamente desde una vía pública. 1.6. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS CT´S Los centros de transformación objeto del presente proyecto serán prefabricados, empleando para su aparellaje celdas prefabricadas bajo envolvente metálica. Las acometidas a los mismos serán subterráneas y el suministro de energía se efectuará a una tensión de servicio de 25 kV y una frecuencia de 50 Hz, siendo la Compañía Eléctrica suministradora de Electricidad Fecsa-Endesa. Tipo de Centro de Transformación a instalar: Centro de transformación Cistassa HU60992: PFU-4 Centro de transformación Almunia HU60459: PFU-4 Centro de transformación La balsa HU61499: PFU-4 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 33 Centro de transformación Ariestolas Z71222: PFU-4 Centro de transformación Codeta HU60910: CTC Centro de transformación Liesser HU61803: CTC Las celdas a emplear serán modulares de aislamiento y corte en hexafluoruro de azufre (SF6). 1.7. OBRA CIVIL 1.7.1. Local Los Centros estarán ubicados en una caseta o envolvente independiente destinada únicamente a esta finalidad. En ella se ha instalado toda la aparamenta y demás equipos eléctricos. 1.7.2. Edificios de transformación El edificio prefabricado de hormigón está formado por las siguientes piezas principales: una que aglutina la base y las paredes, otra que forma la solera y una tercera que forma el techo. La estanquidad queda garantizada por el empleo de juntas de goma esponjosa. Estas piezas son construidas en hormigón armado, con una resistencia característica de 300 kg/cm 2 . La armadura metálica se une entre sí mediante latiguillos de cobre y a un colector de tierras, formando una superficie equipotencial que envuelve completamente al centro. Las puertas y rejillas están aisladas eléctricamente, presentando una resistencia de 10.000 Ω respecto de la tierra de la envolvente. Ningún elemento metálico unido al sistema equipotencial será accesible desde el exterior. En la base de la envolvente irán dispuestos, tanto en el lateral como en la solera, los orificios para la entrada de cables de Alta y Baja Tensión. • Características de los Centros de Transformación tipo PFU-4. Dimensiones exteriores Longitud: 4480 mm Fondo: 2380 mm Altura: 3240 mm Altura vista: 2780 mm Peso: 12500 kg Dimensiones interiores Longitud: 4280 mm Fondo: 2200 mm Altura: 2550 mm Dimensiones de la excavación Longitud: 5260 mm Fondo: 3180 mm Profundidad: 560 mm ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 34 • Características de los Centros de Transformación tipo CTC: Dimensiones exteriores Longitud: 2170 mm Fondo: 1330 mm Altura: 2080 mm Altura vista: 1600 mm Peso: 4600 kg Dimensiones interiores Longitud: 1900 mm Fondo: 1160 mm Altura: 1480 mm Dimensiones de la excavación Longitud: 2550 mm Fondo: 1710 mm Profundidad: 480 mm 1.7.3. Cimentación En este caso como los centros de transformación son prefabricados se realizará una excavación, cuyas dimensiones dependen del modelo seleccionado, sobre cuyo fondo se extiende una capa de arena compactada y nivelada de unos 10 cm. de espesor. La ubicación se realizará en un terreno que sea capaz de soportar una presión de 1 kg/cm², de tal manera que los edificios o instalaciones anexas al CT y situadas en su entorno no modifiquen las condiciones de funcionamiento del edificio prefabricado. 1.7.4. Solera, Pavimento y Cerramientos exteriores Todos estos elementos están fabricados en una sola pieza de hormigón armado, según indicación anterior. Sobre la placa base, ubicada en el fondo de la excavación, y a una determinada altura se sitúa la solera, que descansa en algunos apoyos sobre dicha placa y en las paredes, permitiendo este espacio el paso de cables de MT y BT, a los que se accede a través de unas troneras cubiertas con losetas. En el hueco para el transformador se disponen dos perfiles en forma de "U", que se pueden desplazar en función de la distancia entre las ruedas del transformador. En la parte inferior de las paredes frontal y posterior se sitúan los agujeros para los cables de MT, BT y tierras exteriores. En la pared frontal se sitúan las puertas de acceso a peatones, puertas de transformador y rejillas de ventilación. Todos estos materiales están fabricados en chapa de acero galvanizado. Las puertas de acceso disponen de un sistema de cierre con objeto de evitar aperturas intempestivas de las mismas y la violación del centro de transformación. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 35 Los CT tendrán un aislamiento acústico de forma que no transmitan niveles sonoros superiores a los permitidos en las Ordenanzas Municipales y/o distintas legislaciones de la Comunidad Autónoma. 1.7.5. Cubierta La cubierta está formada por piezas de hormigón armado, habiéndose diseñado de tal forma que se impidan las filtraciones y la acumulación de agua sobre ésta, desaguando directamente al exterior desde su perímetro. 1.7.6. Pinturas El acabado de las superficies exteriores se efectúa con pintura acrílica o epoxy, haciéndolas muy resistentes a la corrosión causada por los agentes atmosféricos. 1.7.7. Varios El índice de protección presentado por el edificio es: • Edificio prefabricado: IP 23. • Rejillas: IP 33. Las sobrecargas admisibles son: • Sobrecarga de nieve: 250 kg/m2. • Sobrecarga de viento: 100 kg/m2 (144 km/h). • Sobrecarga en el piso: 400 kg/m2. 1.8. INSTALACIÓN ELÉCTRICA 1.8.1. Red de alimentación La red de la cual se alimentan los centros de transformación es del tipo subterráneo, con una tensión de 25 kV, nivel de aislamiento según (NTPLSMT) de Fecsa-Endesa, y una frecuencia de 50 Hz. La potencia de cortocircuito máxima de la red de alimentación será de 500 MVA, según datos proporcionados por Fecsa-Endesa. El conductor instalado en las derivaciones subterráneas de la LAMT, (D1 y D2) que dan suministro a los CTC (HU60910 y HU61803) será: RHZ1-OL 18/30 kV 1x150 K AL+H16 EL conductor instalado en los tramos de LSMT, (MZ1, ALM1, ALM2, ALM3, ALM4, ALM5) será: RHZ1-OL 18/30 kV 1x240 K AL+H16 1.8.2. Celdas Las celdas son modulares con aislamiento y corte en SF 6 , cuyos embarrados se conectan de forma totalmente apantallada e insensible a las condiciones externas (polución, salinidad, inundación, etc). La parte frontal incluye en ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 36 su parte superior la placa de características, la mirilla para el manómetro, el esquema eléctrico de la celda y los accesos a los accionamientos del mando, y en la parte inferior se encuentran las tomas para las lámparas de señalización de tensión y panel de acceso a los cables y fusibles. En su interior hay una pletina de cobre a lo largo de toda la celda, permitiendo la conexión a la misma del sistema de tierras y de las pantallas de los cables. El embarrado de las celdas estará dimensionado para soportar sin deformaciones permanentes los esfuerzos dinámicos que en un cortocircuito se puedan presentar. Las celdas cuentan con un dispositivo de evacuación de gases que, en caso de arco interno, permite su salida hacia la parte trasera de la celda, evitando así su incidencia sobre las personas, cables o aparamenta del centro de transformación. Los interruptores tienen tres posiciones: conectados, seccionados y puestos a tierra. Los mandos de actuación son accesibles desde la parte frontal, pudiendo ser accionados de forma manual o motorizada. Los enclavamientos pretenden que: • No se pueda conectar el seccionador de puesta a tierra con el aparato principal cerrado, y recíprocamente, no se pueda cerrar el aparato principal si el seccionador de puesta a tierra está conectado. • No se pueda quitar la tapa frontal si el seccionador de puesta a tierra está abierto, y a la inversa, no se pueda abrir el seccionador de puesta a tierra cuando la tapa fontal ha sido extraída. En las celdas de protección, los fusibles se montan sobre unos carros que se introducen en los tubos portafusibles de resina aislante, que son perfectamente estancos respecto del gas y del exterior. El disparo se producirá por fusión de uno de los fusibles o cuando la presión interior de los tubos portafusibles se eleve, debido a un fallo en los fusibles o al calentamiento excesivo de éstos, esta celda de protección también dispondrá de una bobina de disparo por temperatura del transformador, actuando sobre el ruptofusible. Celdas a instalar en cada Centro de Transformación: Centro de transformación Cistassa HU60992: 3 CML + 1 CMP-F Centro de transformación Almunia HU60459: 2 CML + 1 CMP-F Centro de transformación La balsa HU61499: 3 CML + 1 CMP-F Centro de transformación Ariestolas Z71222: 2 CML + 1 CMP-F Centro de transformación Codeta HU60910: CTC Centro de transformación Liesser HU61803: CTC Se han escogido las celdas modulares de ORMAZABAL tipo CGM.3, que cumplan con las características exigidas por la empresa suministradora en su NTP-CT. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 37 Tabla 1. Celdas de MT. 1.8.3. Transformadores de potencia Los transformadores son trifásicos reductores de tensión, con neutro accesible en el secundario y refrigeración natural, el aislamiento será en aceite. Se dispone de una rejilla metálica para defensa del trafo, según norma GE FND001. Tipos de trafos. Instalados en los diferentes CT`S: CT Cistassa HU60992: 400 kVA (Aceite) CT Almunia HU60459: 400 kVA (Aceite) CT La balsa HU61499: 160 kVA (Aceite) CT Ariestolas Z71222: 400 kVA (Aceite) CT Codeta HU60910: 50 kVA (Aceite) CT Liesser HU61803: 160 kVA (Aceite) Características de los Trafos. Características Valor asignado para 25 kV Tensión asignada 36 kV Nivel de aislamiento: Tensión soportada a impulso tipo rayo entre polos y entre éstos y masa 170 kV Tensión soportada a 50 Hz entre polos y entre éstos y masa 70 kV Tensión soportada a impulso tipo rayo (Distancia de seccionamiento) 195 kV Tensión soportada a 50 Hz (Distancia de seccionamiento) 80 kV Frecuencia asignada 50 Hz Corriente en servicio continuo de las celdas de línea y del embarrado. 630 A Corriente en servicio continuo de la celda de transformador 200 A Corriente admisible de corta duración 20 kA Valor de cresta de la corriente admisible 50 kA Pasatapas de conexión de la MT según norma UNE EN 50180 400 A Pasatapas enchufables para transformadores según norma UNE-EN 50180 200 A ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 38 • Transformadores trifásicos de aceite Endesa GE FND001 Llenado integral con aceite mineral según normas Endesa. Conexión Dyn11, pasatapas MT enchufables, termómetro de esfera 2 contactos, pasabarras unipolar en BT, ruedas. Tabla 2. Características trafos. de aceite cotradis (250-2500 kVA). Llenado integral con aceite mineral según normas Endesa. Conexión Dyn11, pasatapas MT abiertos, termómetro de esfera 2 contactos, pasatapas BT de cerámicos, ruedas. Tabla 3. Características trafos. de aceite cotradis (25-160kVA). ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 39 1.8.4. Fusibles de MT EL calibre de los fusibles se elegirá en función de la tensión de servicio de la red y de la potencia del transformador a proteger. Serán del tipo limitador asociados. Según norma UNE 21120. Potencia del transformador 25 kV 160 10 400 25 Tabla 5. Calibre de los fusibles de MT. 1.8.5. Puente de cable MT Los cables que constituyen el puente que une las celdas de MT y el transformador serán unipolares, de aislamiento seco para una tensión de aislamiento 18/30 kV y de 150 mm 2 de sección mínima, y se ajustarán a la norma GE DND001. El conductor para realizar la unión entre la celda de protección y el trafo. en los Centros de Transformación tipo PFU-4 será: RHZ1-OL 18/30 kV 3x1x150mm 2 En el caso de los CTC´S el puente de MT al trafo., son los que alimentan en MT al CTC, que provienen del soporte de conversión y serán: RHZ1-OL 18/30 kV 3x1x150mm 2 Los terminales podrán ser convencionales o enchufables en función de las características de las celdas y del transformador. Sus características se ajustarán a las normas de Endesa. Las conexiones de los puentes de media tensión según CT serán: Tipo conexión Centro de Transformación Celda Línea Celda Protección Trafo (MT) CT Cistassa HU60992 Atornillable Enchufable Enchufable CT Almunia HU60459 Atornillable Enchufable Enchufable CT La balsa HU61499 Atornillable Enchufable Porcelana CT Ariestolas Z71222 Atornillable Enchufable Enchufable CT Codeta HU60910 Porcelana CT Liesser HU61803 Porcelana Tabla 6 .Tipos de conectores de MT • Características de los conectores, EUROMOLD: CONECTORES ATORNILLABLES PARA PASATAPAS DE 630 A Int. Nominal (A) Tipo conector Sección mm 2 Cable seco Apantallado 630 M400TB 25-240 Tabla 7. Conectores atornillables. CONECTORES ENCHUFABLES PARA PASATAPAS DE 400 A Int. Nominal (A) Tipo conector Sección mm 2 Cable seco Apantallado 400 M400LR 25-240 Tabla 8. Conectores enchufables. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 40 • Características de los terminales de interior sistema hybrid. TERMINALES DE INTERIOR PARA PASATAPAS ABIERTOS Codigo Sección mm 2 Cable seco Apantallado CHE - I 36KV 50-150 Tabla 9. Terminales interior. 1.8.6. Puentes de cable BT La unión entre los bornes del transformador y el cuadro de protección de baja tensión se efectuará por medio de cables aislados unipolares del tipo RV 0,6/1 kV, que se ajustarán a lo especificado en la Norma GE CNL001. La instalación se efectuará en agrupaciones tetrapolares (R, S, T, N) formando haces. Cuando por la intensidad a transportar sea necesario instalar varios cables en paralelo se aplicarán los coeficientes correctores indicados en la Tabla 8 de la ITC-BT, para agrupaciones de ternas dispuestas horizontalmente, separadas un diámetro y soportadas al aire (equivalente a bandeja perforada). En el caso de los CTC los puentes de BT están realizados de fábrica. Los puentes de cada Centro de Transformación tipo PFU-4, desde el trafo. a su BTV serán los siguientes: Número y sección de conducotres Centro de Transformación Fase Neutro CT Cistassa HU60992 6x1x240mm 2 2x1x240mm 2 CT Almunia HU60459 6x1x240mm 2 2x1x240mm 2 CT La balsa HU61499 3x1x240mm 2 1x240mm 2 CT Ariestolas Z71222 6x1x240mm 2 2x1x240mm 2 Tabla 10. Puentes de BT según CT. 1.8.7. Cuadros de BT El CT estará dotado de uno o varios cuadros modulares de distribución cuya función es la de recibir el puente de BT principal procedente del transformador y distribuirlo en un número determinado de circuitos individuales. El Cuadro de BT constará de: • Una unidad de seccionamiento sin carga, mediante puentes deslizantes, prevista para una intensidad de 1600 A. • Un embarrado general, previsto para una intensidad de 1600 A. • Cuatro bases portafusibles tripolares cerradas de 400 A, de formato vertical, seccionables unipolarmente en carga, capaces de recibir fusibles DIN de tamaño 2, estas bases se conectarán al embarrado general. • Una salida protegida para alimentar los servicios auxiliares del CT. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 41 Los cuadros cumplirán lo establecido en la Norma GE FNZ001, sus características más significativas serán las siguientes: • Tensión asignada 440 V • Corriente asignada del conjunto 1600 A • Corriente asignada a las salidas 400 A • Corriente de corta duración entre fases 12 kA • Corriente de corta duración entre fases y neutro 7,5 kA • Nivel de aislamiento a 50 Hz 10 kV • Nivel de aislamiento a impulso tipos rayo 20 kV • Salida para servicios auxiliares del CT 80 A • Dispositivo de seccionamiento general 1600 A • Bases portafusibles tripolares cerradas seccionables en carga tamaño. • Bases portafusibles para servicios auxiliares UTE 32 A Cada centro de Transformación dispondrá de una BTV. 1.8.8. Protección contra sobrecargas del transformador Se efectuará mediante un termómetro provisto de indicador de máxima temperatura y contacto de disparo, que detecte la temperatura del medio refrigerante y, al alcanzar el valor de regulación, active la bobina de disparo del ruptofusible provocando la desconexión del transformador. El termómetro estará regulado a 95º C, de forma que el punto más caliente del bobinado no supere los 115º C. 1.8.9. Protección contra defectos internos La protección contra defectos internos en el transformador se efectuará mediante fusibles de alto poder de ruptura (APR) de MT, cuya característica tiempo/corriente se ajustará a la Norma UNE 21120. Los calibres a utilizar en los diferentes centros de transformación son en función de la potencia del trafo. y de la tensión de red de distribución, según Fecsa-Endesa son: Centro de Transformación Potencia (kVA) Tensión (V) Intensidad APR (A) CT Cistassa HU60992 400 25 25 CT Almunia HU60459 400 25 25 CT La balsa HU61499 160 25 10 CT Ariestolas Z71222 400 25 25 Tabla 11. Calibre de los fusibles de MT. 1.8.10. Protección contra cortocircuitos externos La protección contra cortocircuitos externos en el puente que une los bornes del secundario y el embarrado del cuadro de BT, estará asignada a los fusibles de MT. Los cortocircuitos que puedan producirse en las líneas de BT que salen del centro de transformación en ningún caso deberán repercutir en el transformador, por lo cual el calibre de los fusibles que protejan las salidas ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 48 • Los aparatos de maniobra de la red y de los transformadores estarán identificados con el número que les corresponda, en relación con su posición en el circuito general de la red. • El CT estará provisto de una banqueta aislante de maniobra para MT. • En un lugar bien visible del interior del CT se situará un cartel con las instrucciones de primeros auxilios a prestar en caso de accidente, y su contenido se referirá a la respiración boca a boca y masaje cardíaco. Su tamaño será como mínimo UNE A-3. • También se pondrá cualquier otra señalización que la empresa distribuidora considere oportuna para mejorar la operación y la seguridad de sus instalaciones, como “las cinco reglas de oro”, etc.. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 49 CAPITULO V: RESUMEN DE PRESUPUESTO 1.1.- LÍNEA AÉREA MEDIA TENSIÓN Línea aérea media tensión 180.781,10 € TOTAL 180.781,10 € 1.2.- LÍNEA SUBTERRÁNEA MEDIA TENSIÓN Línea subterránea media tensión 167.412,95 € TOTAL 167.412,95 € 1.3.- CENTROS DE TRANSFORMACIÓN Centro de transformación HU60910 15.022,00 € Centro de transformación HU61803 17.692,00 € Centro de transformación HU60992 57.329,00 € Centro de transformación HU60459 52,549,00 € Centro de transformación HU61499 52.389,00 € Centro de transformación Z71222 52.354,00 € TOTAL 194.786,00 € TOTAL PARCIALES 542.980,05 € 13% Gastos generales 70.587,41 € 6% Beneficio industrial 32.578,80 € TOTAL BRUTO 646.146,26 € 18% I.V.A. 116.306,33 € TOTAL PRESUPUESTO CONTRATA 762.452,59 € Asciende el presente Presupuesto de "PROYECTO DE LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EN MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN (PROVINCIA DE HUESCA)” a la expresada cantidad de: “SETECIENTOS SESENTA Y DOS MIL CUATROCIENTOS CINCUENTA Y DOS EUROS CON CINCUENTA Y NUEVE CENTIMOS.” ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 50 CAPITULO VI: CONCLUSIONES Con lo expuesto y con los anexos y planos que se adjuntan, se considera suficientemente descrita la instalación a realizar, solicitando las autorizaciones administrativas previstas en la legislación vigente para su instalación y puesta en servicio. Zaragoza, Junio de 2.011 El Ingeniero Técnico Eléctrico Jose Antonio Oncins Balellou. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 51 ANEXOS 1. PREVISIÓN DE POTENCIAS En el núcleo urbano existen cuatro centros de transformación, la suma de la potencia en estos centros de transformación es de 1360 kVA. En la línea aérea de alimentación al núcleo urbano existen dos derivaciones una para alimentar a una granja mas una vivienda con un CTC de 50 kVA y la otra para una fabrica con un CTC de 160 kVA. 1.1. POTENCIA INSTALADA Reparto de potencias en los diferentes centros de transformación. Potencia instalada en las derivaciones de la LAMT: Derivación Codeta HU60910 (granja): 50 kVA Derivación Liesser HU61803 (fabrica): 160 kVA Potencia instalada en el núcleo urbano: Centro de transformación Cistassa HU60992: 400 kVA Centro de transformación Almunia HU60459: 400 kVA Centro de transformación La balsa HU61499: 160 kVA Centro de transformación Ariestolas Z71222: 400 kVA Potencia total instalada en el núcleo urbano: 1360 kVA La potencia total que deberá de transportar la LAMT será la suma de las derivaciones mas la potencia instalada en el núcleo urbano, así que la potencia total a transportar será de 1570 kVA. Potencia total a transportar por la LAMT 1570 kVA 1.1. TRAMOS DE LA LÍNEA Y CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Los tramos de Línea Principal de Media Tensión “Línea Almunia”, son los siguientes: • MZ1: Tramo de línea subterráneo desde las protecciones de subestación hasta la conversión aéreo subterránea de salida (apoyo nº1). • MZ2: Tramo de línea aérea entre la conversión a la salida de la Subestación Cinca (apoyo nº1) y la derivación 1 (apoyo nº19). • MZ3: Tramo de línea aérea existente entre la derivación 1, (apoyo nº19) y la derivación 2 (apoyo nº35). • MZ4: Tramo de línea aérea entre la derivación 2 (apoyo nº35) y el apoyo fin de línea (apoyo nº36), situado al lado del CT Cistassa HU60992. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 52 Tramos de línea en el interior del casco urbano y derivaciones (LSMT): • D1: Derivación 1, tramo subterráneo desde el apoyo nº19 hasta el CTC HU60910. • D2: Derivación 2, tramo subterráneo desde el apoyo nº35 hasta el CTC HU61803. • AL1: Tramo subterráneo entre el apoyo fin de línea nº36 y el CT HU60992. • AL2: Tramo subterráneo entre CT HU60992 y el CT HU60459. • AL3: Tramo subterráneo entre CT HU60459 y el CT HU61499. • AL4: Tramo de línea subterráneo entre CT HU61499 y el CT Z71222. • AL5: Tramo de línea subterránea entre el CT Z71222 y el CT HU60992. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 53 2. LINEA AEREA DE MEDIA TENSIÓN 2.1. CÁLCULO ELÉCTRICO DE CONDUCTORES 2.1.1. Datos de partida Los datos principales para los cálculos eléctricos son: • Tensión nominal: 25kV. • Cosφ = 0,8. • Altitud < 500m. • Línea de tercera categoría. Longitudes de tramos: TRAMOS Tensión (kV) Longitud (m) Potencia (kVA) Intensidad (A) MZ2 25 3087 1570 36,30 MZ3 25 2900 1520 35,14 MZ4 25 140 1360 31,45 Tabla 1. Características de los tramos. La Línea Aérea de Media Tensión “Línea Almunia”, está formada por los tramos MZ2, MZ3 y MZ4. 2.1.2. Selección del conductor a) Sección del conductor Para calcular la sección del conductor utilizaremos la formula: =  . .  . (1) Donde: ρ = Resistividad de Al-Ac = 0,0338 U = Tensión nominal (V). P = Potencia (W). L = Longitud de la línea (m). u = Caída de tensión (V). =  .  (2) Siendo: x = Porcentaje de la caída de tensión (x < 5%). u = (5 . 25000) / 100 = 1250 V TRAMOS S calculada (mm2) S instalada (mm2) Designación MZ2 4,17 116,2 94AL1/22-ST1A (LA 110) MZ3 3,87 116,2 94AL1/22-ST1A (LA 110) MZ4 0,16 116,2 94AL1/22-ST1A (LA 110) Tabla 2. Sección LAMT. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 54 Según las NTP de Fecsa-Endesa, los conductores mínimos a instalar en líneas aéreas de tercera categoría en las líneas principales será LA 110, así que el conductor instalado será: (LA-110), 94-AL1/22-ST1A Las características del conductor a instalar son: (LA-110) 94-AL1/22-ST1A Designación UNE: LA-110 Sección total (mm2) 116,2 Diámetro total (mm) 14 Composición (Nº de alambres Al/Ac): 30 + 7 Peso del conductor ( Kg/m) 0,433 Carga de rotura ( Kg) 4400 Modulo elástico (Kg/mm 2) 8200 Coeficiente de dilatación lineal ( ºC -1) 0,0000178 Resistencia eléctrica a 20º C (Ω/Km) 0,307 Reactancia kilométrica: (ohm/Km) 0,389 Intensidad admisible (A) 314 b) Intensidad máxima admisible La corriente máxima que puede circular por el cable LA-110 (94-AL1/22- ST1A) elegido, teniendo en cuenta que tiene una sección de 116,2 mm 2 , es de: I máx = D máx adm.. * S * nº conductores/fase (3) Siendo: I = Intensidad de corriente máxima en A. S = Sección del conductor (mm 2 ) D máx.adm. = Densidad de corriente máxima soportada por el cable (A/mm 2 ). Entonces: I máx = 2,7302A/mm 2 * 116,2mm * 1 = 317,2443 A > 36,30 A c) Potencia máxima a transportar La máxima potencia que se puede transportar por esta línea, atendiendo al tipo de conductor usado es de: P máx = máx Icos*3 ∗∗ ϕ V (4) Siendo: P = Potencia en kW. V = tensión en kV. Cos ϕ = Factor de potencia. Entonces: P máx = √3 *0,8 * 25000 * 317,2443 = 10990 kW > 1962,5 kW ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 55 2.1.3. Armados de la línea La distancia a tener en cuenta entre los conductores, en los apoyos será en función de estos. Armados instalados en la línea: Tipo N Tabla 3. Armado imedexsa tipo N. Este tipo de armado N2 lo instalaremos en la parte de la línea principal en que tenemos tanto el circuito de la Línea Almunia como el circuito de la Línea Binefar 2 (no es objeto del proyecto), pero para los cálculos de los apoyos nº 1 al 5 la tendremos en cuenta ya que ambos circuitos están en el mismo apoyo. La distribución de los conductores en el tramo en que coinciden ambas líneas es la siguiente, ya que con esta distribución aumentamos el Radio Medio Geométrico con lo que disminuimos la inducción. Tipo N2 a c´ b b´ c a´ Distribución de conductores (apoyo nº1 –nº5), armado tipo N2. Tipo S Tabla 4. Armado imedexsa tipo S. El armado a instalar en la línea principal desde el apoyo nº 6 (incluido) hasta el fin de línea nº 36 será del tipo S2, exceptuando los apoyos en los que existen las conversiones A/S para las derivaciones. Tipo Distancias a (m) b (m) c (m) N0 1 1,2 1,25 N1 1,25 1,2 1,5 N2 1,5 1,8 1,75 Tipo Distancias a (m) b (m) c (m) S0 1 1,2 1,25 S1 1,25 1,2 1,5 S2 1,5 1,2 1,75 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 56 La disposición de los conductores será: Tipo S2 a b c Tipo L Tabla 5. Armado imedexsa tipo L. El armado tipo L2 los instalaremos en los apoyos número (19, 35, 36), en los cuales existirá aparamenta y la conversión A/S. En los apoyos tipo L2 la disposición de los conductores será: b a c 2.1.4. Constantes eléctricas de la línea A. Resistencia Puesto que la corriente que va a circular por los conductores es alterna y la temperatura a la que podrán estar sometidos los conductores es muy superior a los 20ºC, los valores de resistencia de los fabricantes hay que corregirlos. Teniendo en cuenta el efecto Kelvin, se incrementara la resistencia en un 0,3%. R´ 20ºc = 1,003 . r 20ºc (5) Teniendo en cuenta la resistencia a 75ºC: R 75ºc = R´ 20ºc (1+ α. Aθ) (6) Donde: Aθ = Incremento de temperatura ºC. Tipo a (m) L0 1 L1 1,25 L2 1,5 L3 1,75 L4 2 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 57 α = Coeficiente que mide la variación de la resistencia con la temperatura ºC -1 . Para el aluminio α = 0,00345ºC -1 . Por tanto la resistencia total de cada tramo será: R = R 75ºc . L (7) La resistencia del conductor instalado será: Conductor R(20ºC) (Ω/Km) R´(20ºC) (Ω/Km) R(75ºC) (Ω/Km) 94AL1/22-ST1A (LA 110) 0,307 0,307921 0,366 Tabla 6. Resistencia. B. Inductancia La distancia a tener en cuenta entre los conductores, en los apoyos será en función de los armados instalados. Armado tipo N2 Por tanto la distancia media geométrica será: DMG = √ . .  (8) Dab = √ .´ .´ .´´  (9) Dbc = √ .´ .´ .´´  (10) Dca = √ .´ .´ .´´  (11) Sustituyendo valores: Dab = 2,59 m Dbc = 2,59 m Dca = 3,28 m Así que la Distancia Media Geométrica en el tramo desde el apoyo nº 1 hasta el nº 5 será: DMG = 2,8 m El Radio Medio Geométrico se calculara con la siguiente expresión: RMG = √´ .´ .´  .√´ (12) Siendo: r´= Radio medio geométrico del conductor trenzado. r´= r  / Siendo que tanto para la Línea Almunia tanto como para la Línea Binefar 2 el conductor a instalar es (LA 110), 94-AL1/22-ST1A, el diámetro del conductor es de 14 mm. Sustituyendo valores el RMG en el tramo desde apoyo nº1 hasta apoyo nº 5 será: RMG = 0,15 m ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 64 El Radio Medio Geométrico lo calcularemos con la siguiente fórmula: RMG = √ . .  (41) Sustituyendo valores en la expresión anterior la tensión crítica disruptiva será: Cuando el aire es seco: U c seco = 71,528 kV Cuando el aire es húmedo o contaminado: U c húmedo = 57,22 kV Como se observa ambas tensiones son mayores a U mf = 17,321 kV por lo que no se producirá el efecto corona. Armado tipo L2 Por tanto la distancia media geométrica será: DMG = √ . .  (42) Sustituyendo valores obtenemos la Distancia Media Geométrica para este tipo de armado: DMG = 1,89 m Sustituyendo valores en la expresión anterior la tensión crítica disruptiva será: Cuando el aire es seco: U c seco = 68,67 kV Cuando el aire es húmedo o contaminado: U c húmedo = 54,94 kV Como se observa ambas tensiones son mayores a U mf = 17,321 kV por lo que no se producirá el efecto corona. • Conductancia obtenida Con los cálculos anteriormente expuestos podemos asegurar que en la línea no se producirá el efecto corona, por lo que la conductancia solo estará formada por las pérdidas de aislamiento. P p-f = P p-con-f + P corona = 0,22 kW/Km + 0 = 0,22 kW/Km Siendo: P p-f = Potencia perdida por fase. P p-con-f = Potencia perdida por conducción en cada fase. P corona = Potencia perdida por efecto corona. Para obtener la conductancia eléctrica de la línea usaremos la expresión siguiente: G = GH 1?HIJK5 L .10 , (43) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 65 Sustituyendo valores, la conductancia será: G = 1,029 µS/Km E. Impedancia La impedancia está formada por los parámetros eléctricos longitudinales, formados por la resistencia y la inductancia. Por tanto la impedancia de cada tramo será: TRAMO L (Km) R(75ºC) (Ω) X (Ω) Z (Ω) ϕ (º) MZ2 3,087 1,131 1,041 1,537 42,64 MZ3 2,9 1,062 1,108 1,535 46,23 MZ4 0,14 0,0513 0,0514 0,073 45,07 Línea Almunia 6,127 2,245 2,200 3,143 44,45 Tabla 7. Impedancia por tramo. F. Admitancia La admitancia está compuesta por los parámetros eléctricos transversales, formados por la capacidad y la conductancia. Por tanto la admitancia de cada tramo será: TRAMO L (Km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) MZ2 3,087 3,177E-06 2,72E-06 4,181E-06 40,58 MZ3 2,9 2,984E-06 8,69E-06 9,184E-06 71,07 MZ4 0,14 1,441E-07 4,37E-07 4,599E-07 71,78 Línea Almunia 6,127 1,32E-07 3,61E-07 3,840E-07 69,97 Tabla 8. Admitancia por tramo. 2.1.5. Calculo de la línea principal (Línea Almunia) Para realizar el cálculo de las líneas eléctricas se aceptan unas simplificaciones que no afectan prácticamente a los resultados finales. • Los parámetros eléctricos se mantienen constantes en todo el trayecto de las líneas. • Las condiciones externas a la línea (condiciones medioambientales principalmente) se mantienen regulares en toda la longitud de la línea. Como la línea en estudio es inferior a 80 Km de longitud, se puede despreciar el efecto producido por la conductancia (efecto corona y efecto aislador), asimismo el efecto capacitivo es de valor tan pequeño que prácticamente tampoco influye en los resultados, pero en este caso vamos a tenerlos en cuenta. Vamos a utilizar el siguiente método de cálculo: Método de las funciones hiperbólicas y circulares ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 66 Los datos más importantes de la línea, así como su disposición y tipo de conductores son los detallados a continuación: • Categoría: 3º (25 kV) = U2 • Longitud (Línea principal): 6,127 km • Composición cables: 30 Al + 7 Acero • Diámetro exterior del cable: 14 mm • Resistencia del cable (20ºC) por km: 0,307 Ω/km • Potencia a transportar por la línea: 1570 kVA • Factor de potencia: 0,8 inductivo La disposición de los cables se ha expuesto en apartados anteriores. Parámetros eléctricos totales de línea Para hallar los parámetros eléctricos totales, es suficiente con multiplicar por la longitud total cada uno de los valores hallados por km; así: La reactancia de la línea principal será: TRAMO L (km) R(75ºC) (Ω) X (Ω) Z (Ω) ϕ (º) Línea Almunia 6,127 2,245 2,200 3,143 44,45 La admitancia de la línea principal será: TRAMO L (km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) Línea Almunia 6,127 1,32E-07 3,61E-07 3,840E-07 69,97 Parámetros características de la línea principal • Impedancia característica de la línea: N O O O O = P Q RSTKI O O O O O O O O O O U RSTKI O O O O O O O O O O (44) Sustituyendo valores: N O O O O = 2860,95 ∠ -12,76º Ω • Angulo característico: V O O O = WNXYZ O O O O O O O O O ∗ \XYZ O O O O O O O O O (45) Sustituyendo valores: V O O O = 0,001098∠ 57,21º • Potencia característica: P c = U 2linea /Z c (46) Sustituyendo valores: P c = 25 2 /2860,95 = 0,2184 MW ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 67 Constantes auxiliares: Consideramos las constantes A y D iguales, siempre que la línea funcione en régimen permanente y la carga sea equilibrada. ] ^=  ^ = _`aℎ V O O O c O = N O O O O .Zℎ V O O O _ ^= [1/1 N O O O 5] ∗ Zℎ V O O O Podemos definir estas constantes como: A = tensión a aplicar al principio de línea para que, estando en vacío el final de la misma, se obtenga la tensión final nominal (V 2nominal ). B = tensión a aplicar al principio de línea para que, estando en cortocircuito el final de la misma, se obtenga la intensidad final nominal (I 2nominal ). C = Intensidad a inyectar al principio de línea para que, estando en vacío el final de la misma, se obtenga la tensión final nominal (V 2nominal ). D = Intensidad a inyectar al principio de línea para que, estando en cortocircuito el final de la misma, se obtenga la intensidad final nominal (I 2nominal ). Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en carga Valores al final de línea principal: P 2 = S 2 Cos φ = 1570 . 0,8 = 1.256 KW. Q 2 = S 2 Sen φ = 1570 . 0,6 = 942 kVAr 2 O O O = 1.570 ∠ 36,88º kVA φ 2 = 36,88º F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2∗ O O O O O = 2 O O O /1F2 O O O O .35 (47) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: d2 O O O O = 36,21 ∠-36,88 A Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (48) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (49) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 68 Los valores iníciales de la línea principal son: V1 = 14.563 ∠ 0,059º V U1= √3 .F1= 25.195 V F2 O O O O = 14.450,8671 ∠ 0º kV d1 O O O O = 36,213 ∠ -36,88º A d2 O O O O = 36,214 ∠ -36,88º A ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = 36,99º ϕ 2 = -36,88º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 1.264,914 kW Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1=948,179 kVAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^=1.582,189∠ 36,93º kVA Cálculo de la caída de tensión de la línea principal: ∆U(%) =    = 2i2 2 2i2 .100=0,7781 % (50) Este valor es inferior al 5% exigido por la compañía suministradora, aunque todavía queda sumarle la caída de tensión en los tramos subterráneos. Cálculo de la pérdida de potencia de la línea principal: ∆P(%) =    = 9 29 9 . 100 = 0,704 % (51) Rendimiento total de la línea principal: η(%) =   .100= 29 9 .100=99,29 % (52) Este valor es superior al 90% Reglamentario. Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en vacio Valores al final de línea principal: P 2 = S 2 Cos φ = 0 Q 2 = S 2 Sen φ = 0 2 O O O O = 0 φ 2 = 0 F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 69 Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2 ^ =   .√, .mno p ∠ 1h2 − h25 (53) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: I2 = 0 Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O 1545 d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ 1555 Los valores iníciales de la línea principal son: V1 = 14.450,86 ∠ 0º V U1= √3 .F1= 24.999,99 V F2 O O O O = 14.450,86 ∠ 0º kV d1 O O O O = 0,00555 ∠ 69,97º A d2 O O O O = 0 ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = -69,97º ϕ 2 = 0º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 82,52 W Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1= - 225,44 VAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^= 240,57 ∠ -69,97º VA Cálculo de la caída de tensión de la línea principal: ∆U(%) =    = .iii 2 .iii .100=−2,5t− 5 % (56) Cálculo de la pérdida de potencia de la línea principal: ∆P(%) =    = u,2 –  u,2 . 100 = 100% (57) Rendimiento total de la línea principal: η(%) =   .100=  u, .100=0 % (58) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 70 Obsérvese que la caída de tensión es prácticamente nula pero de signo negativo por lo que se produce un pequeño efecto Ferranti. La caída de tensión es AU<5%, mientras que la AP=100%, lo que resulta normal teniendo presente que la línea esta en vacio. 2.2. CÁLCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES El cálculo mecánico de los conductores, se efectuará bajo la acción de las cargas y sobrecargas que a continuación se indican, combinadas en la forma y en las condiciones que se fijan en los apartados siguientes. 2.2.1. Características de la Línea Las características principales de la línea son: • Categoría: 3º (25 kV) • Altitud < 500 m. • Longitud (Línea Almunia): 6,127 km • Potencia a transportar por la línea: 1570 kVA • Factor de potencia: 0,8 inductivo • La disposición de los cables se ha expuesto en apartados anteriores. Características mecánicas del conductor: LA-110 94-AL1/22-ST1A Sección total: ........................................................................... 116,2 mm2 Diámetro total: .............................................................................. 14 mm Composición (Nº de alambres Al/Ac): ........................................ 30+7 Peso del conductor: ............................................................. 0,433 Kg/m Carga de rotura: ........................................................................... 4400 Kg Modulo elástico: .............................................................. 8.200 Kg/mm2 Coeficiente de dilatación lineal: ...................................... 17,8 x10-6 ºC-1 2.2.2. Calculo De acuerdo con lo expuesto en el vigente Reglamento Técnico de Líneas Aéreas de Alta Tensión, se elaboran dos tablas: • Tabla de cálculo mecánico de conductores: en la que figuran las tensiones y flechas correspondientes a las hipótesis de cálculo. • Tabla de regulación de conductores: en la que figuran los datos necesarios para la obtención de las flechas y tenses a utilizar en la regulación y posterior engrapado de los conductores, correspondientes a diferentes temperaturas sin sobrecargas y para diferentes vanos. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 71 Condiciones básicas para el cálculo: • El coeficiente de seguridad elegido para el cálculo será superior a 3 (límite estático), Cs = 4. • La tensión de trabajo de los conductores a 15º C., sin sobrecarga será la del EDS que será inferior al 15% (límite dinámico). • Zona de cálculo reglamentaria “A”. Para la obtención de las tensiones de los diferentes estados de temperatura y sobrecarga se utiliza la ecuación del cambio de condiciones, partiendo de una tensión fijada previamente para otras condiciones iníciales de temperatura y sobrecarga, en nuestro caso –5º + Viento (Tense máximo). T 22 (T 2 + A) = B (59) A = α . E . S (θ2 – θ1) – T1+ I0 L .w .x .y  z L (60) B = I0 L .w .x .y  (61) Siendo: ar= Vano de regulación en m. T 1 = Tensión inicial del conductor en Kg T 2 = Tensión final del conductor en Kg w 1 = Sobrecarga inicial del conductor en Kg/m w 2 = Sobrecarga final del conductor en Kg/m α= Coeficiente de dilatación lineal del conductor en mm/ºC θ 1 = Temperatura inicial del conductor en ºC θ 2 = Temperatura final del conductor en ºC E= Módulo de elasticidad del conductor en Kg/mm 2 S= Sección del conductor en mm 2 Las flechas correspondientes se han determinado mediante la ecuación: {= | .I L u .z (62) Siendo: f= Flecha en m a= Vano en m w= Peso del conductor con o sin sobrecarga en Kg/m T= Tensión total del conductor en Kg ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 72 • TABLAS DE CALCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES Tabla de cálculo mecánico de conductores para los vanos de regulación en los diferentes cantones. Alineaciones de la Línea Almunia con conductor 94-AL1/22-ST1A, (LA-110). Tensión Máxima Flecha Máxima Flecha Mínima Sin sobrecargas CANTÓN APOYOS VANO REGULADOR - 5 ºC y Viento + 15 ºC y Viento + 50ºC - 5ºC + 15ºC (m) T(Kg) F(m) T(Kg) F(m) T(Kg) F(m) T(Kg) F(m) T(Kg) F(m) EDS(%) 1 1 -- 5 176,07 1100,00 3,33 985,09 3,72 441,67 3,80 684,33 2,45 567,89 2,95 12,91 2 5--15 168,80 1100,00 3,06 979,30 3,44 437,96 3,52 699,06 2,21 572,64 2,69 13,01 3 15--16 182,00 1100,00 3,56 989,55 3,95 444,49 4,03 673,28 2,66 564,34 3,18 12,83 4 16--19 178,34 1100,00 3,42 986,82 3,81 442,77 3,89 680,01 2,53 566,50 3,04 12,88 5 19--35 174,63 1100,00 3,27 983,97 3,66 440,96 3,74 440,96 2,40 568,80 2,90 12,93 6 35--36 140,00 1100,00 2,10 952,48 2,43 419,98 2,53 771,05 1,38 596,49 1,78 13,56 Tabla 9. Calculo mecánico de conductores (LA 110). ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 73 • TABLAS DE REGULACIÓN CANTÓN Nº1 ENTRE APOYOS Nº1 Y Nº5 CONDUCTOR: (LA-110) 94-AL1/22-ST1A TENSE MAX -5ºC + VIENTO: 1100 Kg TENSE 15ºC EDS: 567,86 Kg VANO DE REGULACIÓN: 176,06 m COEFICIENTE DE SEGURIDAD: 4 ZONA : A Vanos (m) Temperatura (ºC) Tense (Kg) 150 160 170 176,07 180 190 -5 684,33 1,78 2,02 2,29 2,45 2,56 2,86 0 651,10 1,87 2,13 2,40 2,58 2,69 3,00 5 620,78 1,96 2,23 2,52 2,70 2,82 3,15 10 593,12 2,05 2,34 2,64 2,83 2,96 3,29 15 567,89 2,14 2,44 2,75 2,95 3,09 3,44 20 544,86 2,24 2,54 2,87 3,08 3,22 3,59 25 523,80 2,32 2,65 2,99 3,20 3,35 3,73 30 504,52 2,41 2,75 3,10 3,33 3,48 3,87 35 486,82 2,50 2,85 3,21 3,45 3,60 4,01 40 470,55 2,59 2,94 3,32 3,57 3,73 4,15 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 80 El nivel de aislamiento real será: NA = , . , = 42,6 mm/kV > 20 mm/kV Características eléctricas de la cadena de aisladores: Denominación Nº Aisladores Tensión soportada impulso tipo rayo (kV) Tensión soportada a frecuencia industrial bajo lluvia (kV) Tensión de perforación en aceite un aislador (kV) U 70 BS 4 285 150 130 Tabla 10. Características cadena aisladores. Características mínimas reglamentarias: Tensión más elevada para el material U m kV (valor eficaz) Tensión soportada normalizada de corta duración a frecuencia industrial kV (valor eficaz) Tensión soportada normalizada a los impulsos tipo rayo kV (valor de cresta) 36 70 170 Tabla 11. Características reglamentarias de la línea. La distribución de tensiones en los aisladores no es uniforme, vamos a calcular la tensión en los diferentes aisladores, llamando aislador 1 al más cercano al conductor y 4 al más cercano al armado: Aislador Tensión (kV) 1 10,5 2 6,9 3 5,7 4 6,9 Tabla 12. Reparto de tensiones en los aisladores. Las tensiones en los aisladores son inferiores a la tensión soportada a frecuencia industrial bajo lluvia por un aislador que es de 45 kV. Coeficiente de seguridad eléctrico de un aislador: C se = e0 e = 150 25 = 6 U 0 = Tensión soportada a frecuencia industrial bajo lluvia (kV). U = Tensión nominal de la red (kV). Como se observa en los cálculos anteriormente realizados las cadenas de aisladores instaladas cumplen con las condiciones reglamentarias exigidas. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 81 Cálculo mecánico Según establece la ITC07 del R.L.A.T., apartado 3.4, el coeficiente de seguridad mecánico de los aisladores no será inferior a 3. C.S = Carga rotura aislador / T máx ≥ 3 (63) En el caso que nos ocupa tenemos una cadena de aisladores con un coeficiente de seguridad de: U70BS ; C.S. = 7.000 / 1100 = 6,36 > 3 Cada cadena de amarre estará formada por cuatro aisladores de vidrio templado y de los siguientes herrajes: • 1 Grillete GN16. • 1 Anilla bola tipo AB16. • 1 Rotula larga tipo R16P. • 1 Grapa de amarre. Tipo Longitud (mm) Carga de rotura(Kg ) Peso (Kg) GN 16 68,5 10 .197 0,52 AB 16 103 11.216,7 0,44 R16P 110,5 11.216,7 0,64 GA2 170 6.118,2 1,10 Tabla 13. Herrajes cadena de amarre. Según establece el apartado 3.3 de la ITC07 del R.L.A.T., los herrajes sometidos a tensión mecánica por los conductores y cables de tierra, o por los aisladores, deberán tener un coeficiente de seguridad mecánica no inferior a 3 respecto a su carga mínima de rotura. Las grapas de amarre del conductor deben soportar una tensión mecánica en el amarre igual o superior al 95% de la carga de rotura del mismo, sin que se produzca su deslizamiento. GA_2; C.S. = 6118,2 / 1100 = 5,56 GN_16; C.S. = 10.197 / 1100 = 9,27 AB_16; C.S. = 11.216,7 / 1100 = 10,20 R-16; C.S. = 11.216,7 / 1100 = 10,20 La distancia entre las masas y las partes activas de la línea será: D posada = L gn16 + L ab16 + 4 . L u70bs = 68,5 + 103 + 4 . 127 = 679,5 mm 679,5 mm < 1.000 mm Como la distancia mínima entre punto de posada y punto en tensión es inferior a la establecida por INAGA, deberemos de forrar la grapa de amarre, la rotula, el puente flojo y un tramo de conductor. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 82 Si forramos la grapa de amarre, la rotula, el puente flojo y 200 mm de conductor a cada lado del amarre, la distancia alcanzada (D posada ) será de 1.160 mm > 1.000 mm. El peso de cada cadena de amarre será: Pc = Pa + Pab + Pr + Pg + Pgr (64) Pc = Peso de la cadena de aisladores. Pa = peso de los aisladores. Pgn = Peso del grillete. Pr = peso de la rotula. Pab = Peso de la anilla de bola. Pga = Peso grapa. Sustituyendo valores obtenemos el peso de cada cadena de amarre: Pc = (4 . 3,5) + 0,44 + 0,52 + 0,64 + 1,10 = 16,7 Kg 2.3.2. Cadenas de suspensión Calculo eléctrico Para el cálculo eléctrico de los aisladores utilizaremos las siguientes expresiones: n = }~ .:I HIJK H (65) Siendo: NA = Nivel de aislamiento (mm/kV). U max fase = Tensión más elevada (kV). L f = Línea de fuga por unidad (mm). Sustituyendo valores: n =  ., , = 1,87 Para las cadenas de suspensión colocaremos 3 aisladores por cadena. El nivel de aislamiento real será: NA = , ., , = 32 mm/kV > 20 mm/kV ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 83 Características eléctricas de la cadena de aisladores: Denominación Nº Aisladores Tensión soportada impulso tipo rayo (kV) Tensión soportada a frecuencia industrial bajo lluvia (kV) Tensión de perforación en aceite un aislador (kV) U 70 BS 3 2 10 11 5 130 Tabla 14. Características cadena aisladores. Características de la línea: Tensión más elevada para el material U m kV (valor eficaz) Tensión soportada normalizada de corta duración a frecuencia industrial kV (valor eficaz) Tensión soportada normalizada a los impulsos tipo rayo kV (valor de cresta) 36 70 170 Tabla 15. Características reglamentarias de la línea. La distribución de tensiones en los aisladores no es uniforme, pero como hemos visto en las cadenas de amarre al existir pocos aisladores podemos suponer esta tensión constante e inferior a los 45 kV. Coeficiente de seguridad eléctrico de un aislador: C se = e0 e = 115 25 = 4,6 U 0 = Tensión soportada a frecuencia industrial bajo lluvia (kV). U = Tensión nominal de la red (kV). Como se observa en los cálculos anteriormente realizados las cadenas de aisladores instaladas cumplen con las condiciones reglamentarias exigidas. Cálculo mecánico Según establece la ITC07 del R.L.A.T., apartado 3.4, el coeficiente de seguridad mecánico de los aisladores no será inferior a 3. C.S = Carga rotura aislador / T máx ≥ 3 (66) En el caso que nos ocupa tenemos una cadena de aisladores con un coeficiente de seguridad de: U70BS ; C.S. = 7.000 / 1100 = 6,36 > 3 Cada cadena de amarre estará formada por tres aisladores de vidrio templado y de los siguientes herrajes: ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 84 • 1 Grillete GN16. • 1 Anilla bola tipo AB16. • 1 Rotula larga tipo R16P. • 1 Grapa de suspensión armada. Tipo Longitud (mm) Carga de rotura (Kg) Peso (Kg) GN16 68,5 10.197 0,52 AB16 103 11.216,7 0,44 R16P 110,5 11.216,7 0,64 GS2 210 7.138 1,18 Tabla 16. Herrajes cadena de amarre. Según establece el apartado 3.3 de la ITC07 del R.L.A.T., los herrajes sometidos a tensión mecánica por los conductores y cables de tierra, o por los aisladores, deberán tener un coeficiente de seguridad mecánica no inferior a 3 respecto a su carga mínima de rotura. GS_2; C.S. = 7.138 / 1100 = 6,49 GN_16; C.S. = 10.197 / 1100 = 9,27 AB_16; C.S. = 11.216,7 / 1100 = 10,20 R_16; C.S. = 11.216,7 / 1100 = 10,20 La distancia entre las masas y las partes activas de la línea será: D posada = L gn16 + L ab16 + 3 . L u70bs = 68,5 + 103 + 3 . 127 = 459,8 mm 459,8 mm < 600 mm Como la distancia mínima entre punto de posada y punto en tensión es inferior a la establecida por INAGA, deberemos de forrar la grapa de suspensión, y 300 mm de conductor por cada lado de esta, para proteger la zona de posada. El peso de cada cadena de suspensión será: Pc = Pa + Pab + Pr + Pg + Pgr (67) Pc = Peso de la cadena de aisladores. Pa = peso de los aisladores. Pg = Peso del grillete. Pr = peso de la rotula. Pab = Peso de la anilla de bola. Pgr = Peso grapa. Sustituyendo valores obtenemos un peso de cada cadena de amarre de: Pc = (3 . 3,5) + 0,44 + 0,52 + 0,64 + 1,18 = 13,28 Kg ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 85 2.4. CALCULO DE LAS DISTANCIAS DE SEGURIDAD De acuerdo con la ITC-LAT 07, las distancias de seguridad a tener en cuenta son las que se calculan a continuación. Se consideraran tres tipos de distancias eléctricas: • D el Distancia de aislamiento en el aire mínima especificada, para prevenir una descarga disruptiva entre conductores de fase y objetos a potencial de tierra en sobretensiones de frente lento o rápido. D el puede ser tanto interna, cuando se consideran distancias del conductor a la estructura de la torre, como externas, cuando se considera una distancia del conductor a un obstáculo. • D pp Distancia de aislamiento en el aire mínima especificada, para prevenir una descarga disruptiva entre conductores de fase durante sobretensiones de frente lento o rápido. D pp es una distancia interna. • a som Valor mínimo de la distancia de descarga de la cadena de aisladores, definida como la distancia más corta en línea recta entre las partes en tensión y las partes puestas a tierra. Se aplicarán las siguientes consideraciones para determinar las distancias internas y externas: • La distancia eléctrica, D el , previene descargas eléctricas entre las partes en tensión y objetos a potencial de tierra, en condiciones de explotación normal de la red. Las condiciones normales incluyen operaciones de enganche, aparición de rayos y sobretensiones resultantes de faltas en la red. • La distancia eléctrica, D pp , previene las descargas eléctricas entre fases durante maniobras y sobretensiones de rayos. • Es necesario añadir a la distancia externa D el una distancia de aislamiento adicional D add para que en las distancias mínimas de seguridad al suelo, a líneas eléctricas, a zonas de arbolado, etc. se asegure que las personas u objetos no se acerquen a una distancia menor que D el de la línea eléctrica. • La probabilidad de descarga a través de la mínima distancia interna a som debe ser siempre mayor que la descarga a través de algún objeto externo o persona. Así, para cadenas de aisladores muy largas, el riesgo de descarga debe ser mayor sobre la distancia interna a som que a objetos externos o personas. Por este motivo, las distancias externas mínimas de seguridad (D add + D el ) deben ser siempre superiores a 1,1 veces a som . Según la tabla 15 del apartado 5.2 de la ITC-LAT 07 la distancia de aislamiento eléctrico para evitar descargas es: Tensión más elevada de la red Us (kV) D el (m) D pp (m) 30 0,27 0,33 Tabla 17. Distancias de aislamiento. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 86 2.4.1. Distancia entre conductores La distancia mínima de seguridad entre conductores de fase debe ser tal que no haya riesgo alguno de cortocircuito entre fases, teniendo presente las oscilaciones de los conductores debidas al viento y al desprendimiento de la nieve acumulada sobre ellos. La separación mínima la determinamos con la siguiente expresión: D = K √++ E` . (68) Siendo: D = Separación entre conductores de fase del mismo circuito o circuitos distintos en metros. K = Coeficiente que depende de la oscilación de los conductores con el viento. K’= Coeficiente que depende de la tensión nominal de la línea K’=0,75 para U n <400 kV. F = Flecha máxima en metros. L = Longitud en metros de la cadena de suspensión. En el caso de conductores fijados al apoyo por cadenas de amarre L=0. El cálculo de “K” se realiza con la hipótesis de tracción máxima en la condición de (P+V) a -5ºC. • El peso del conductor LA-110 es de 0,433 Kg/m. • La sobrecarga debida al viento es de 0,84 Kg/m. Por lo que el ángulo de oscilación viene dado por la siguiente expresión: Tgα =   (69) α = Angulo de oscilación cadena de aisladores de suspensión Pv = Fuerza debida a la presión del viento (Kg/m). P = Peso del conductor por unidad de longitud (m). Sustituyendo valores el ángulo α es de 62,72º. Para el ángulo y una línea de tercera categoría tenemos un valor de K =0,6. El valor de D pp para la tensión U s de 30 kV es de 0,33. Sustituyendo en la ecuación anterior obtendremos unas distancias entre conductores (D), distancia al terreno (Dt). * Teniendo presente que el Real Decreto 1432/2008, de 29 de agosto, por el que se establecen medidas para la protección de la avifauna contra la colisión en líneas aéreas de Alta tensión, establece que la separación entre conductores sin aislar será como mínimo de 1,5m. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 87 Nº apoyo Vano (m) Tipo cadena Flecha max (m) D (m) Dt (m) 1 190 AMARRE 4,42 1,51 7,2 2 160 AMARRE 3,14 1,31* 7,2 3 170 AMARRE 3,54 1,38* 7,2 4 180 AMARRE 3,97 1,44* 7,2 5 190 AMARRE 4,46 1,51 7,2 6 175 AMARRE 3,78 1,41 7,2 7 195 AMARRE 4,70 1,55 7,2 8 150 AMARRE 2,78 1,25* 7,2 9 160 AMARRE 3,16 1,31* 7,2 10 160 SUSPENSIÓN 3,16 1,39* 7,2 11 160 SUSPENSIÓN 3,16 1,39* 7,2 12 160 SUSPENSIÓN 3,16 1,39* 7,2 13 160 SUSPENSIÓN 3,16 1,39* 7,2 14 160 SUSPENSIÓN 3,16 1,39* 7,2 15 182 AMARRE 4,03 1,45* 7,2 16 179 AMARRE 3,92 1,43* 7,2 17 178 SUSPENSIÓN 3,87 1,50 7,2 18 178 AMARRE 3,87 1,50 7,2 19 180 AMARRE 3,98 1,44* 7,2 20 180 AMARRE 3,98 1,51* 7,2 21 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 22 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 23 180 AMARRE 3,98 1,44* 7,2 24 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 25 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 26 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 27 160 SUSPENSIÓN 3,14 1,39* 7,2 28 175 SUSPENSIÓN 3,76 1,48* 7,2 29 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 30 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 31 180 SUSPENSIÓN 3,98 1,51 7,2 32 195 AMARRE 4,67 1,54 7,2 33 195 SUSPENSIÓN 4,67 1,61 7,2 34 195 AMARRE 4,67 1,61 7,2 35 140 AMARRE 2,53 1,20* 7,2 36 AMARRE 2,53 1,20* 7,2 Tabla 18. Distancia entre conductores, (D). 2.4.2. Distancia entre conductores y partes puestas a tierra La separación mínima entre los conductores y sus accesorios en tensión y los apoyos no será inferior a D el , con un mínimo de 0,32 m, condición de empresa suministradora. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 88 Los valores de D el se indican en el apartado 5.2 de la ITC LAT 07 en función de la tensión más elevada de la línea. Cadenas de amarre La distancia entre las masas y las partes activas de la línea será: D posada = L gn16 + L ab16 + 4 . L u70bs = 68,5 + 103 + 4 . 127 = 679,5 mm 679,5 mm > 320 mm La condición reglamentaria se cumple, pero la protección de avifauna establece que debe de existir 1.000 mm como mínimo entre el punto de posada y punto en tensión por lo que deberemos de forrar la grapa de amarre, la rotula, el puente flojo y 200 mm de conductor a cada lado del amarre. La distancia alcanzada (D posada ) será de 1.160 mm > 1.000 mm. Cadena de suspensión En el caso de la cadena de suspensión se considerará los conductores y la cadena de aisladores desviados bajo la acción de la mitad de la presión del viento correspondiente a un viento de velocidad 120 Km/h y a la temperatura de -5ºC para zona A. P viento =   .= 9  . 14.10 -3 = 0,42 Kg/m El ángulo de los vectores viento y peso será: Tgα = KTn  = , ,,, = 0,97 -> 44,12º La longitud de la cadena de suspensión es de: L cs = L gn16 + L ab16 + 3 . L u70bs = 68,5 + 103 + 3 . 127 = 552,5 mm La menor distancia vertical de los conductores al apoyo es: D min = L cs . cos α = 330 mm -> 0,33 m La menor distancia horizontal de los conductores al apoyo es: D min =1,25 - L cs . sen α = 930 mm -> 0,93 m La distancia entre en punto de posada y las partes en tensión es: 552,5 mm > 320 mm La condición reglamentaria se cumple, pero la protección de avifauna establece que debe de existir 600 mm de distancia mínima entre el punto de posada y el punto en tensión más cercano, por lo que deberemos de forrar la grapa de suspensión y 300 mm de conductor por cada lado de la grapa, para proteger la zona de posada. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 89 2.4.3. Distancia al terreno, caminos, sendas y cursos de agua no navegables La altura de los apoyos será la necesaria para que los conductores, con su máxima flecha vertical, queden situados por encima de cualquier punto del terreno, camino o superficies de agua no navegables, a una altura mínima de: D t = D add + D el = 5,3 + D el en metros (70) Siendo: D el Distancia de aislamiento en función de la tensión más elevada de la línea (m). D add Distancia de aislamiento adicional (5,3m). La altura mínima marcada por el reglamento es de 6 m, aunque al tratarse de una línea que va a atravesar explotaciones agrícolas la atura mínima será de 7 m, con objeto de evitar accidentes por proyecciones de agua o por circulación de maquinaria. Se aplicara un coeficiente de seguridad de 0,2 para cumplir más holgadamente. D = 5,3 + 0,27 = 5,57 m Adoptamos una distancia de 7,2 m. 2.4.4. Distancia a otras líneas eléctricas aéreas o a líneas aéreas de telecomunicaciones Se procurará que el cruce se efectúe en la proximidad de uno de los apoyos de la línea más elevada, pero la distancia entre los conductores de la línea inferior y las partes más próximas de los apoyos de la línea superior no deberá ser inferior a: D add + D el =1,5 + D el en metros (71) Sustituyendo: D cla = 1,5 + 0,27 = 1,77 m D cla = Distancia de cruce con una línea eléctrica aérea. Con un mínima de: • 2 metros para líneas de tensión de hasta 45 kV. • 3 metros para líneas de tensión superior a 45 kV y hasta 66 kV. • 4 metros para líneas de tensión superior a 66 kV y hasta 132 kV. Adoptaremos las siguientes distancias mínimas en los cruces con líneas: LAAT Binefar 1 (110 kV) y LAMT Almunia (25 kV)………………… D cla = 40 m. LAAT Aragón-Cazaril (66 kV) y LAMT Almunia (25 kV)…………. D cla = 30 m La mínima distancia vertical entre los conductores de fase de ambas líneas en las condiciones más desfavorables, no deberá ser inferior a: ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 96 Para poder calcular este valor es necesario utilizar la siguiente expresión: N = tgα 1 + tgα 2 = ==  + ==  (76) Donde: N = Desnivel (m). h0 = Altura del punto de sujeción de los conductores en el apoyo de cálculo (m). h1 = Altura del punto de sujeción de los conductores en el apoyo anterior al cálculo (m). h2 = Altura del punto de sujeción de los conductores en el apoyo posterior al cálculo (m). • Peso propio del conductor, sobrecarga viento. Dependiendo de la hipótesis aplicada para el cálculo, el peso y la sobrecarga son: Conductor: (LA-110) 94-AL1/22-ST1A Peso del conductor (Kg/m) 0,433 Sobrecarga por viento (Kg/m) 0, 945 • Peso de las cadenas de aisladores en amarre y suspensión: Cadenas de amarre (Kg) 16,7 Cadenas de suspensión (Kg) 13,2 Tensión máxima debida a la hipótesis de viento a -5ºC. Para este caso la tensión es la misma para todos los vanos y coincide con la tensión máxima admisible que asegura un coeficiente de seguridad de valor 4. T = 1100 Kg ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 97 A continuación se detalla el método de cálculo de los distintos esfuerzos que requiere la normativa. 1) Cargas permanentes Se considerarán las cargas verticales debidas al peso propio de los distintos elementos: conductores, aisladores, herrajes, teniendo en cuenta la componente introducida por el desnivel. 2) Fuerzas del viento sobre los componentes de la línea aérea Se supondrá el viento horizontal, actuando perpendicularmente a las superficies sobre las que incide. La acción del viento, en función de su velocidad, da lugar a las fuerzas que a continuación se indican sobre los distintos elementos de la línea. a) Fuerzas del viento sobre conductores La presión del viento en los conductores causa fuerzas transversales a la dirección de la línea, al igual que aumenta las tensiones sobre los conductores. Considerando los vanos adyacentes, la fuerza del viento sobre un apoyo de alineación, será para cada conductor: F c = q . d .  .  (77) d = diámetro conductor (m). q = presión del viento. En las fuerzas del viento sobre apoyos en ángulo, ha de tenerse en cuenta la influencia del cambio en la dirección de la línea, así como las longitudes de los vanos adyacentes. b) Fuerzas del viento sobre cadenas de aisladores La fuerza del viento sobre las cadenas será: F c = q . Ai (78) Ai = área de la cadena de aisladores proyectada horizontalmente en un plano vertical paralelo al eje de la cadena de aisladores, m 2 . Q = presión del viento = 70 ?  daN/m2 3) Desequilibrio de tracciones a) Desequilibrio en apoyos de alineación y de ángulo con cadenas de aislamiento de suspensión ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 98 Para líneas de tensión nominal igual o inferior a 66 kV se considerará por este concepto un esfuerzo longitudinal equivalente al 8 por 100 de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cables de tierra. Este esfuerzo se podrá considerar distribuido en el eje del apoyo a la altura de los puntos de fijación de los conductores y cables de tierra. b) Desequilibrio en apoyos de alineación y de ángulo con cadenas de aislamiento de amarre Para líneas de tensión nominal igual o inferior a 66 kV se considerará por este concepto un esfuerzo equivalente al 15 por 100 de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cables de tierra. Este esfuerzo se podrá considerar distribuido en el eje del apoyo a la altura de los puntos de fijación de los conductores y cables de tierra. En los apoyos de ángulo con cadena de aislamiento de amarre se valorará el esfuerzo de ángulo creado por esta circunstancia. c) Desequilibrio en apoyos de anclaje Se considerará por este concepto un esfuerzo equivalente al 50 por 100 de las tracciones unilaterales de los conductores y cables de tierra. Para líneas de tensión nominal igual o inferior a 66 kV este esfuerzo se podrá considerar distribuido en el eje del apoyo a la altura de los puntos de fijación de los conductores y cables de tierra. En los apoyos de anclaje con ángulo se valorará el esfuerzo de ángulo creado por esta circunstancia. d) Desequilibrio en apoyos de fin de línea Se considerará por el mismo concepto un esfuerzo igual al 100 por 100 de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cables de tierra, considerándose aplicado cada esfuerzo en el punto de fijación del correspondiente conductor o cable de tierra al apoyo. Se deberá tener en cuenta, por consiguiente, la torsión a que estos esfuerzos pudieran dar lugar. 4) Esfuerzos longitudinales por rotura de conductores a) Rotura de conductores en apoyos de alineación y de ángulo con cadenas de suspensión El valor mínimo admisible del esfuerzo de rotura que deberá considerarse será: el 50 por 100 de la tensión del cable roto en las líneas con un conductor por fase. b) Rotura de conductores en apoyos de alineación y de ángulo con cadenas de amarre Se considerará el esfuerzo correspondiente a la rotura de un solo conductor por fase o cable de tierra, sin reducción alguna de su tensión. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 99 En los apoyos de ángulo con cadenas de amarre se valorará, además del esfuerzo de torsión que se produce según lo indicado, el esfuerzo de ángulo creado por esta circunstancia en su punto de aplicación. c) Rotura de conductores en apoyos de anclaje Se considerará el esfuerzo correspondiente a la rotura de un solo conductor por fase o cable de tierra, en líneas con un conductor por fase, sin reducción alguna de su tensión. d) Rotura de conductores en apoyos de fin de línea Se considerará el esfuerzo correspondiente a la rotura de un solo conductor por fase o cable de tierra, en líneas con un conductor por fase, sin reducción alguna de su tensión. 2.7.3. Tabla de esfuerzos A continuación se muestran una serie de tablas con los esfuerzos calculados para cada apoyo en las distintas hipótesis que marca el Reglamento: ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 100 1ª Hipótesis (Viento) (Kg) Apoyo Función Vano (m) Eo (m) T V L 1 FL 190 95 506,00 672,51 6600,00 2 AG 160 175 5497,00 657,25 3 AL 170 165 940,41 991,37 4 AL 180 175 990,81 649,85 5 FL 190 185 1041,21 1050,74 6600,00 6 AL 175 182,5 514,31 550,02 7 AL 195 185 520,61 614,07 8 AL 150 172,5 489,11 370,64 9 AG 160 155 848,86 453,63 10 AL 160 160 423,60 412,44 11 AL 160 160 423,60 412,44 12 AL 160 160 423,60 412,44 13 AL 160 160 423,60 384,09 14 AL 160 160 423,60 421,89 15 AC 182 171 485,33 514,54 16 AC-AG 179 180,5 855,88 440,68 17 AL 178 178,5 470,22 538,12 18 AL 178 178 468,96 410,34 19 FL 180 179 505,49 440,84 3300,00 20 AL 180 180 474,00 446,82 21 AL 180 180 474,00 430,02 22 AL 180 180 474,00 413,22 23 AG 180 180 1250,80 526,42 24 AL 180 180 474,00 421,62 25 AL 180 180 474,00 413,22 26 AL 180 180 474,00 430,02 27 AL 160 170 448,80 459,03 28 AL 175 167,5 442,50 404,90 29 AL 180 177,5 467,70 452,45 30 AL 180 180 474,00 413,22 31 AL 180 180 474,00 421,62 32 AG 195 187,5 2254,95 527,76 33 AL 195 195 511,80 450,15 34 AL 195 195 511,80 527,69 35 FL 140 167,5 476,51 322,15 3300,00 36 FL 70 203,60 358,63 3300,00 Tabla 24. Resumen de esfuerzos para primera hipótesis. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 101 3ª Hipótesis (Desequilibrio de tracciones) (Kg) Apoyo Función Vano (m) Eo (m) T V L 1 FL 190 95 2 AG 160 175 5497,00 657,25 990,00 3 AL 170 165 991,37 990,00 4 AL 180 175 649,85 990,00 5 FL 190 185 6 AL 175 182,5 550,02 264,00 7 AL 195 185 614,07 264,00 8 AL 150 172,5 370,64 264,00 9 AG 160 155 848,86 453,63 495,00 10 AL 160 160 412,44 264,00 11 AL 160 160 412,44 264,00 12 AL 160 160 412,44 264,00 13 AL 160 160 384,09 264,00 14 AL 160 160 421,89 264,00 15 AC 182 171 514,54 1650,00 16 AC-AG 179 180,5 855,88 440,68 1650,00 17 AL 178 178,5 538,12 264,00 18 AL 178 178 410,34 264,00 19 FL 180 179 20 AL 180 180 446,82 264,00 21 AL 180 180 430,02 264,00 22 AL 180 180 413,22 264,00 23 AG 180 180 1250,80 526,42 495,00 24 AL 180 180 421,62 264,00 25 AL 180 180 413,22 264,00 26 AL 180 180 430,02 264,00 27 AL 160 170 459,03 264,00 28 AL 175 167,5 404,90 264,00 29 AL 180 177,5 452,45 264,00 30 AL 180 180 413,22 264,00 31 AL 180 180 421,62 264,00 32 AG 195 187,5 2254,95 527,76 495,00 33 AL 195 195 450,15 264,00 34 AL 195 195 527,69 264,00 35 FL 140 167,5 36 FL 70 Tabla 25. Resumen de esfuerzos para la tercera hipótesis. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 102 4ª Hipótesis Rotura de conductores (Kg) Apoyo Función Vano (m) Eo (m) T V L 1 FL 190 95 672,51 1100,00 2 AG 160 175 5497,00 657,25 1100,00 3 AL 170 165 991,37 4 AL 180 175 649,85 5 FL 190 185 1050,74 1100,00 6 AL 175 182,5 550,02 7 AL 195 185 614,07 8 AL 150 172,5 370,64 9 AG 160 155 848,86 453,63 10 AL 160 160 412,44 11 AL 160 160 412,44 12 AL 160 160 412,44 13 AL 160 160 384,09 14 AL 160 160 421,89 15 AC 182 171 514,54 1100,00 16 AC-AG 179 180,5 855,88 440,68 1100,00 17 AL 178 178,5 538,12 18 AL 178 178 410,34 19 FL 180 179 440,84 1100,00 20 AL 180 180 446,82 21 AL 180 180 430,02 22 AL 180 180 413,22 23 AG 180 180 1250,80 526,42 24 AL 180 180 421,62 25 AL 180 180 413,22 26 AL 180 180 430,02 27 AL 160 170 459,03 28 AL 175 167,5 404,90 29 AL 180 177,5 452,45 30 AL 180 180 413,22 31 AL 180 180 421,62 32 AG 195 187,5 2254,95 527,76 33 AL 195 195 450,15 34 AL 195 195 527,69 35 FL 140 167,5 322,15 1100,00 36 FL 70 358,63 1100,00 Tabla 26. Resumen de esfuerzos para la cuarta hipótesis. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 103 1ª Hipotesis (Viento) Seguridad reforzada 25% Apoyo Función Vano (m) Eo (m) T V L 2 AG 160 175 6871,25 821,57 3 AL 170 165 1175,52 1239,21 6 AL 175 182,5 642,88 687,52 7 AL 195 185 650,76 767,59 8 AL 150 172,5 611,38 463,30 15 AC 182 171 606,66 643,17 16 AC-AG 179 180,5 1069,85 550,85 Tabla 27. Resumen de esfuerzos 1ª Hipótesis con seguridad reforzada. 2.7.4. Apoyos seleccionados En la elección de los apoyos se ha tenido en cuenta los esfuerzos calculados en el apartado anterior y las alturas mínimas calculadas. Nº apoyo Tipo Armado a (m) b (m) c (m) 1 C-7000-20-N2 N2 1,5 1,8 1,75 2 C-7000-20-N2 N2 1,5 1,8 1,75 3 C-7000-18-N2 N2 1,5 1,8 1,75 4 C-3000-18-N2 N2 1,5 1,8 1,75 5 C-7000-20-N2 N2 1,5 1,8 1,75 6 C-3000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 7 C-3000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 8 C-1000-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 9 C-1000-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 10 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 11 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 12 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 13 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 14 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 15 C-3000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 16 C-3000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 17 C-500-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 18 C-500-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 19 C-4500-16-L2 L2 1,5 - - 20 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 21 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 22 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 23 C-2000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 24 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 25 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 104 Nº apoyo Tipo Armado a (m) b (m) c (m) 26 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 27 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 28 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 29 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 30 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 31 C-500-16-S2 S2 1,5 1,2 1,75 32 C-3000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 33 C-1000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 34 C-1000-18-S2 S2 1,5 1,2 1,75 35 C-4500-14-L2 L2 1,5 - - 36 C-4500-14-L2 L2 1,5 - - Tabla 28. Características de los apoyos. Figura .Armado tipo N2. Figura .Armado tipo S2. Figura .Armado tipo L2. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 105 Por tanto los apoyos que se usaran en el diseño de la línea son: Nº apoyo Tipo Función H libre (m) 1 C-7000-20-N2 FL 9,02 2 C-7000-20-N2 AG 10,30 3 C-7000-18-N2 AL 7,93 4 C-3000-18-N2 AL 7,74 5 C-7000-20-N2 FL 8,98 6 C-3000-18-S2 AL 9,13 7 C-3000-18-S2 AL 8,21 8 C-1000-16-S2 AL 8,69 9 C-1000-16-S2 AG 8,31 10 C-500-16-S2 AL 8,45 11 C-500-16-S2 AL 8,45 12 C-500-16-S2 AL 8,45 13 C-500-16-S2 AL 8,45 14 C-500-16-S2 AL 8,45 15 C-3000-18-S2 AC 8,88 16 C-3000-18-S2 AC-AG 8,99 17 C-500-18-S2 AL 9,72 18 C-500-18-S2 AL 9,72 19 C-4500-16-L2 FL 9,13 20 C-500-16-S2 AL 7,63 21 C-500-16-S2 AL 7,63 22 C-500-16-S2 AL 7,63 23 C-2000-18-S2 AG 9,14 24 C-500-16-S2 AL 7,63 25 C-500-16-S2 AL 7,63 26 C-500-16-S2 AL 7,63 27 C-500-16-S2 AL 8,47 28 C-500-16-S2 AL 7,85 29 C-500-16-S2 AL 7,63 30 C-500-16-S2 AL 7,63 31 C-500-16-S2 AL 7,63 32 C-3000-18-S2 AG 8,24 33 C-1000-18-S2 AL 8,27 34 C-1000-18-S2 AL 8,27 35 C-4500-14-L2 FL 8,65 36 C-4500-14-L2 FL 8,65 Tabla 29. Resumen apoyos utilizados. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 112 3.2.2. Calculo eléctrico de los tramos subterráneos a) Tramo MZ1 Los datos más importantes de la línea, así como su disposición y tipo de conductores son los detallados a continuación: • Categoría: 3º (25 kV) = U2 • Longitud (MZ1): 0,045 km • Conductor: RHZ1-OL 18/30 kV 1x240 K AL+H16 • Resistencia del cable (20ºC) por km: 0,125 Ω/km • Potencia a transportar por la línea: 1570 kVA • Factor de potencia: 0,8 inductivo La disposición de los cables se expone en los planos adjuntos y será en trébol. Parámetros eléctricos totales de línea Para hallar los parámetros eléctricos totales, es suficiente con multiplicar por la longitud total cada uno de los valores hallados por km; así: La impedancia del tramo será: TRAMO L (km) R(20ºC) (Ω) X (Ω) Z (Ω) ϕ (º) MZ1 0,045 0,005625 0,0162 0,01714 70,88 La admitancia del tramo será: TRAMO L (km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) MZ1 0,045 0 3,39E-06 3,39E-06 90 Parámetros características del tramo • Impedancia característica de la línea: N O O O O = P Q RSTKI O O O O O O O O O O U RSTKI O O O O O O O O O O (83) Sustituyendo valores: N O O O O = 71,11∠ -9,77º Ω • Angulo característico: V O O O = WNXYZ O O O O O O O O O ∗ \XYZ O O O O O O O O O (84) Sustituyendo valores: V O O O = 0,0002411 ∠ 80,47º • Potencia característica: P c = U 2linea /Z c (85) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 113 Sustituyendo valores: P c = 25 2 /71,11 = 8,78 MW Constantes auxiliares: Consideramos las constantes A y D iguales, siempre que la línea funcione en régimen permanente y la carga sea equilibrada. ] ^=  ^ = _`aℎ V O O O c O = N O O O O .Zℎ V O O O _ ^= [1/1 N O O O 5] ∗ Zℎ V O O O Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en carga Valores al final del tramo MZ1: P 2 = S 2 Cos φ = 1570 . 0,8 = 1.256 KW. Q 2 = S 2 Sen φ = 1570 . 0,6 = 942 kVAr 2 O O O = 1.570 ∠ 36,88º kVA φ 2 = 36,88º F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2∗ O O O O O = 2 O O O /1F2 O O O O .35 (86) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: d2 O O O O = 36,21 ∠-36,88 A Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (87) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (88) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.451,38 ∠ 0,0013º V U1= √3 .F1= 25.000,89 V F2 O O O O = 14.450,8671 ∠ 0º V d1 O O O O = 36,18 ∠ -36,82º A d2 O O O O = 36,214 ∠ -36,88º A ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = 36,82º ϕ 2 = -36,88º ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 114 P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 1.256,02 KW Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1=937,71 kVAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^=1.568,782∠ 36,82º kVA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = 2,ui 2 2,ui .100=0,0035 % (89) Este valor es inferior al 10% por cada 10 Km, exigido. Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = 29, 29 29, . 100 = 0,0017 % (90) Este valor es inferior al 3% por cada 10 Km, exigido. Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100= 29 29, .100=99,99 % (91) Este valor es superior al 90% Reglamentario. Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en vacio Valores al final del tramo MZ1: P 2 = S 2 Cos φ = 0 Q 2 = S 2 Sen φ = 0 2 O O O O = 0 φ 2 = 0 F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2 ^ =   .√, .mno p ∠ 1h2 − h25 (92) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: I2 = 0 Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 115 Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (93) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (94) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.450,86 ∠ 0º V U1= √3 .F1= 24.999,99 V F2 O O O O = 14.450,86 ∠ 0º V d1 O O O O = 0,049 ∠ 90º A d2 O O O O = 0 ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = -90º ϕ 2 = 0º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 1,35 E-5 W Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1= - 2119,5VAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^= 2124,52 ∠ -90º VA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = .iii 2 .iii .100=−2,74t−6 % (95) Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = ,,2x2 –  ,,2x2 . 100 = 100% (96) Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100=  ,,2x2 .100=0 % (97) Obsérvese que la caída de tensión es prácticamente nula pero de signo negativo por lo que se produce un pequeño efecto Ferranti. La caída de tensión es AU<5%, mientras que la AP=100%, lo que resulta normal teniendo presente que la línea esta en vacio. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 116 b) Tramo D1 Los datos más importantes de la línea, así como su disposición y tipo de conductores son los detallados a continuación: • Categoría: 3º (25 kV) = U2 • Longitud (D1): 0,125 km • Conductor: RHZ1-OL 18/30 kV 1x150 K AL+H16 • Resistencia del cable (20ºC) por km: 0,206 Ω/km • Potencia a transportar por la línea: 50 kVA • Factor de potencia: 0,8 inductivo La disposición de los cables se expone en los planos adjuntos y será en trébol. Parámetros eléctricos totales de línea Para hallar los parámetros eléctricos totales, es suficiente con multiplicar por la longitud total cada uno de los valores hallados por km; así: La impedancia del tramo será: TRAMO L (km) R(20ºC) (Ω) X (Ω) Z (Ω) ϕ (º) D1 0,125 0,02575 0,0475 0,054 61,56 La admitancia del tramo será: TRAMO L (km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) D1 0,125 0 7,85E-06 7,85E-06 90 Parámetros características del tramo • Impedancia característica de la línea: N O O O O = P Q RSTKI O O O O O O O O O O U RSTKI O O O O O O O O O O (98) Sustituyendo valores: N O O O O = 82,96∠ -14,24º Ω • Angulo característico: V O O O = WNXYZ O O O O O O O O O ∗ \XYZ O O O O O O O O O (99) Sustituyendo valores: V O O O = 0,00065 ∠ 75,81º • Potencia característica: P c = U 2linea /Z c (100) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 117 Sustituyendo valores: P c = 25 2 /82,96 = 7,53 MW Constantes auxiliares: Consideramos las constantes A y D iguales, siempre que la línea funcione en régimen permanente y la carga sea equilibrada. ] ^=  ^ = _`aℎ V O O O c O = N O O O O .Zℎ V O O O _ ^= [1/1 N O O O 5] ∗ Zℎ V O O O Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en carga Valores al final del tramo D1: P 2 = S 2 Cos φ = 50 . 0,8 = 40 KW. Q 2 = S 2 Sen φ = 50 . 0,6 = 30 kVAr 2 O O O = 50 ∠ 36,88º kVA φ 2 = 36,88º F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2∗ O O O O O = 2 O O O /1F2 O O O O .35 (101) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: d2 O O O O = 1,15 ∠-36,88 A Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (102) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (103) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.450,92 ∠ 0,00010º V U1= √3 .F1= 25.000,093 V F2 O O O O = 14.450,8671 ∠ 0º V d1 O O O O = 1,089 ∠ -32,10º A d2 O O O O = 1,15 ∠ -36,88º A ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = 32,10º ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 118 ϕ 2 = -36,88º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 40.000,09 W Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1=25.022,91 VAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^=47.213,64∠ 32,10º VA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = 2,i, 2 2,i, .100=0,00037% (104) Este valor es inferior al 10% por cada 10 Km exigido. Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = .,i . .,i . 100 = 0,00024 % (105) Este valor es inferior al 3% por cada 10 km, exigido. Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100= . .,i .100=99,99 % (106) Este valor es superior al 90% Reglamentario. Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en vacio Valores al final del tramo D1: P 2 = S 2 Cos φ = 0 Q 2 = S 2 Sen φ = 0 2 O O O O = 0 φ 2 = 0 F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2 ^ =   .√, .mno p ∠ 1h2 − h25 (107) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: I2 = 0 Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 119 Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (108) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (109) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.450,86 ∠ 0º V U1= √3 .F1= 24.999,99 V F2 O O O O = 14.450,86 ∠ 0º V d1 O O O O = 0,1134 ∠ 90º A d2 O O O O = 0 ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = -90º ϕ 2 = 0º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 3,3 E-4 W Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1= - 4906,24VAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^= 4917,88∠ -90º VA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = .iii 2 .iii .100=−1,86t−5 % (110) Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = ,,,x –  ,,,x . 100 = 100% (111) Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100=  ,,,2x .100=0 % (112) Obsérvese que la caída de tensión es prácticamente nula pero de signo negativo por lo que se produce un pequeño efecto Ferranti. La caída de tensión es AU<5%, mientras que la AP=100%, lo que resulta normal teniendo presente que la línea esta en vacio. c) Tramo D2 Los datos más importantes de la línea, así como su disposición y tipo de conductores son los detallados a continuación: • Categoría: 3º (25 kV) = U2 • Longitud (D2): 0,150 km • Conductor: RHZ1-OL 18/30 kV 1x150 K AL+H16 • Resistencia del cable (20ºC) por km: 0,206 Ω/km ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 120 • Potencia a transportar por la línea: 160 kVA • Factor de potencia: 0,8 inductivo La disposición de los cables se expone en los planos adjuntos y será en trébol. Parámetros eléctricos totales de línea Para hallar los parámetros eléctricos totales, es suficiente con multiplicar por la longitud total cada uno de los valores hallados por km; así: La impedancia del tramo será: TRAMO L (km) R(20ºC) (Ω) X (Ω) Z (Ω) ϕ (º) D2 0,150 0,0309 0,057 0,065 61,57 La admitancia del tramo será: TRAMO L (km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) D2 0,150 0 9,428E-06 9,428E-06 90 Parámetros características del tramo • Impedancia característica de la línea: N O O O O = P Q RSTKI O O O O O O O O O O U RSTKI O O O O O O O O O O (113) Sustituyendo valores: N O O O O = 82,96∠ -14,24º Ω • Angulo característico: V O O O = WNXYZ O O O O O O O O O ∗ \XYZ O O O O O O O O O (114) Sustituyendo valores: V O O O = 0,00078 ∠ 75,81º • Potencia característica: P c = U 2linea /Z c (115) Sustituyendo valores: P c = 25 2 /82,96 = 7,53 MW Constantes auxiliares: Consideramos las constantes A y D iguales, siempre que la línea funcione en régimen permanente y la carga sea equilibrada. ] ^=  ^ = _`aℎ V O O O c O = N O O O O .Zℎ V O O O _ ^= [1/1 N O O O 5] ∗ Zℎ V O O O ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 121 Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en carga Valores al final del tramo D2: P 2 = S 2 Cos φ = 160 . 0,8 = 128 kW. Q 2 = S 2 Sen φ = 160 . 0,6 = 96 kVAr 2 O O O = 160 ∠ 36,88º kVA φ 2 = 36,88º F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2∗ O O O O O = 2 O O O /1F2 O O O O .35 (116) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: d2 O O O O = 3,69 ∠-36,88 A Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (117) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (118) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.451,08 ∠ 0,0004º V U1= √3 .F1= 25.000,37 V F2 O O O O = 14.450,8671 ∠ 0º V d1 O O O O = 3,66 ∠ -35,16º A d2 O O O O = 3,69 ∠ -36,88º A ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = 35,16º ϕ 2 = -36,88º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 128,001 kW Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1= 89,887 kVAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^=156,532 ∠ 35,16º kVA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = 2,,4 2 2,,4 .100=0,0014% (119) Este valor es inferior al 10% por cada 10 Km exigido. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 128 La admitancia del tramo será: TRAMO L (Km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) ALM2 0,419 0 3,16E-05 3,16E-05 90 Parámetros características del tramo • Impedancia característica de la línea: N O O O O = P Q RSTKI O O O O O O O O O O U RSTKI O O O O O O O O O O (143) Sustituyendo valores: N O O O O = 71,11∠ -9,57º Ω • Angulo característico: V O O O = WNXYZ O O O O O O O O O ∗ \XYZ O O O O O O O O O (144) Sustituyendo valores: V O O O = 0,0022 ∠ 80,46º • Potencia característica: P c = U 2linea /Z c (145) Sustituyendo valores: P c = 25 2 /71,11 = 8,79 MW Constantes auxiliares: Consideramos las constantes A y D iguales, siempre que la línea funcione en régimen permanente y la carga sea equilibrada. ] ^=  ^ = _`aℎ V O O O c O = N O O O O .Zℎ V O O O _ ^= [1/1 N O O O 5] ∗ Zℎ V O O O Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en carga Valores al final del tramo ALM2: P 2 = S 2 Cos φ = 960 . 0,8 = 768 kW. Q 2 = S 2 Sen φ = 960 . 0,6 = 576 kVAr 2 O O O = 960 ∠ 36,88º kVA φ 2 = 36,88º F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 129 d2∗ O O O O O = 2 O O O /1F2 O O O O .35 (146) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: d2 O O O O = 22,14 ∠-36,88 A Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (147) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (148) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.451,70 ∠ 0,0022º V U1= √3 .F1 = 25.005,01 V F2 O O O O = 14.450,8671 ∠ 0º V d1 O O O O = 21,87 ∠ -35,93º A d2 O O O O = 22,14 ∠ -36,88º A ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = 35,93º ϕ 2 = -36,88º P 1 = √3 .e1.d1. _`a h1 = 768,076 kW Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1 = 555,116 kVAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^= 948,450 ∠ 35,93º kVA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = 22, 2 22, .100 = 0,020% (149) Este valor es inferior al 10% por cada 10 Km exigido. Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = 49u,49 49u 49u,49 . 100 = 0,0099 % (150) Este valor es inferior al 3% por cada 10 Km, exigido. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 130 Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100= 49u 49u,49 .100=99,99 % (151) Este valor es superior al 90% Reglamentario. Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en vacio Valores al final del tramo ALM2: P 2 = S 2 Cos φ = 0 Q 2 = S 2 Sen φ = 0 2 O O O O = 0 φ 2 = 0 F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2 ^ =   .√, .mno p ∠ 1h2 − h25 (152) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: I2 = 0 Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (153) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (154) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.450,83 ∠ 0º V U1= √3 .F1= 24.999,94 V F2 O O O O = 14.450,86 ∠ 0º V d1 O O O O = 0,45 ∠ 90º A d2 O O O O = 0 ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = -90º ϕ 2 = 0º ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 131 P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 0,0109 W Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1= -19.734,83 VAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^= 19.781,65∠ -90º VA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = .iii 2 .iii .100=−0,00024 % (155) Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = ,i –  ,i . 100 = 100% (156) Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100=  ,i .100=0 % (157) Obsérvese que la caída de tensión es prácticamente nula pero de signo negativo por lo que se produce un pequeño efecto Ferranti. La caída de tensión es AU<5%, mientras que la AP=100%, lo que resulta normal teniendo presente que la línea esta en vacio. f) Tramo ALM3 Los datos más importantes de la línea, así como su disposición y tipo de conductores son los detallados a continuación: • Categoría: 3º (25 kV) = U2 • Longitud (ALM3): 0,490 Km • Conductor: RHZ1-OL 18/30 kV 1x240 K AL+H16 • Resistencia del cable (20ºC) por km: 0,125 Ω/Km • Potencia a transportar por la línea: 560 kVA • Factor de potencia: 0,8 inductivo La disposición de los cables se expone en los planos adjuntos y será en trébol. Parámetros eléctricos totales de línea Para hallar los parámetros eléctricos totales, es suficiente con multiplicar por la longitud total cada uno de los valores hallados por km; así: La impedancia del tramo será: TRAMO L (Km) R(20ºC) (Ω) X (Ω) Z (Ω) ϕ (º) ALM3 0,490 0,36 0,061 0,18 70,88 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 132 La admitancia del tramo será: TRAMO L (Km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) ALM3 0,490 0 3,69E-05 3,69E-05 90 Parámetros características del tramo • Impedancia característica de la línea: N O O O O = P Q RSTKI O O O O O O O O O O U RSTKI O O O O O O O O O O (158) Sustituyendo valores: N O O O O = 71,11∠ -9,57º Ω • Angulo característico: V O O O = WNXYZ O O O O O O O O O ∗ \XYZ O O O O O O O O O (159) Sustituyendo valores: V O O O = 0,00262 ∠ 80,46º • Potencia característica: P c = U 2linea /Z c (160) Sustituyendo valores: P c = 25 2 /71,11 = 8,79 MW Constantes auxiliares: Consideramos las constantes A y D iguales, siempre que la línea funcione en régimen permanente y la carga sea equilibrada. ] ^=  ^ = _`aℎ V O O O c O = N O O O O .Zℎ V O O O _ ^= [1/1 N O O O 5] ∗ Zℎ V O O O Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en carga Valores al final del tramo ALM3: P 2 = S 2 Cos φ = 560 . 0,8 = 448 KW. Q 2 = S 2 Sen φ = 560 . 0,6 = 336 KVAr 2 O O O = 560 ∠ 36,88º KVA φ 2 = 36,88º F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2∗ O O O O O = 2 O O O /1F2 O O O O .35 (161) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 133 d2 O O O O = 12,91 ∠-36,88 A Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (163) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (164) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.452,82 ∠ 0,0054º V U1= √3 .F1 = 25.003,37 V F2 O O O O = 14.450,8671 ∠ 0º V d1 O O O O = 12,60 ∠ -34,94º A d2 O O O O = 12,91 ∠ -36,88º A ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = 34,94º ϕ 2 = -36,88º P 1 = √3 .e1.d1. _`a h1 = 448,029 kW Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1 = 212,208 kVAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^=546,505 ∠ 34,95º kVA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = 2,,,4 2 2,,,4 .100 = 0,013% (165) Este valor es inferior al 10% por cada 10 Km exigido. Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = u,i u u,i . 100 = 0,0066 % (166) Este valor es inferior al 3% por cada 10 Km, exigido. Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100 = u u,i .100 = 99,99 % (167) Este valor es superior al 90% Reglamentario. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 134 Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en vacio Valores al final del tramo ALM3: P 2 = S 2 Cos φ = 0 Q 2 = S 2 Sen φ = 0 2 O O O O = 0 φ 2 = 0 F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2 ^ =   .√, .mno p ∠ 1h2 − h25 (168) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: I2 = 0 Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (169) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (170) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.450,82 ∠ 0º V U1= √3 .F1= 24.999,91 V F2 O O O O = 14.450,86 ∠ 0º V d1 O O O O = 0,53 ∠ 90º A d2 O O O O = 0 ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = -90º ϕ 2 = 0º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 0,17 W Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1= -23.078,89 VAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^= 23.133,64∠ -90º VA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = .iii,i 2 .iii,i .100=−0,00032 % (171) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 135 Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = ,4 –  ,4 . 100 = 100% (172) Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100=  ,4 .100=0 % (173) Obsérvese que la caída de tensión es prácticamente nula pero de signo negativo por lo que se produce un pequeño efecto Ferranti. La caída de tensión es AU<5%, mientras que la AP=100%, lo que resulta normal teniendo presente que la línea esta en vacio. g) Tramo ALM4 Los datos más importantes de la línea, así como su disposición y tipo de conductores son los detallados a continuación: • Categoría: 3º (25 kV) = U2 • Longitud (ALM4): 0,791 Km • Conductor: RHZ1-OL 18/30 kV 1x240 K AL+H16 • Resistencia del cable (20ºC) por km: 0,125 Ω/Km • Potencia a transportar por la línea: 560 kVA • Factor de potencia: 0,8 inductivo La disposición de los cables se expone en los planos adjuntos y será en trébol. Parámetros eléctricos totales de línea Para hallar los parámetros eléctricos totales, es suficiente con multiplicar por la longitud total cada uno de los valores hallados por km; así: La impedancia del tramo será: TRAMO L (Km) R(20ºC) (Ω) X (Ω) Z (Ω) ϕ (º) ALM4 0,791 0,36 0,098 0,30 70,88 La admitancia del tramo será: TRAMO L (Km) G (S) B (S) Y (S) ϕ (º) ALM4 0,791 0 5,96E-05 5,96E-05 90 Parámetros características del tramo • Impedancia característica de la línea: N O O O O = P Q RSTKI O O O O O O O O O O U RSTKI O O O O O O O O O O (174) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 136 Sustituyendo valores: N O O O O = 71,11∠ -9,57º Ω • Angulo característico: V O O O = WNXYZ O O O O O O O O O ∗ \XYZ O O O O O O O O O (175) Sustituyendo valores: V O O O = 0,0042 ∠ 80,46º • Potencia característica: P c = U 2linea /Z c (176) Sustituyendo valores: P c = 25 2 /71,11 = 8,79 MW Constantes auxiliares: Consideramos las constantes A y D iguales, siempre que la línea funcione en régimen permanente y la carga sea equilibrada. ] ^=  ^ = _`aℎ V O O O c O = N O O O O .Zℎ V O O O _ ^= [1/1 N O O O 5] ∗ Zℎ V O O O Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en carga Valores al final del tramo ALM4: P 2 = S 2 Cos φ = 560 . 0,8 = 448 kW. Q 2 = S 2 Sen φ = 560 . 0,6 = 336 kVAr 2 O O O = 560 ∠ 36,88º kVA φ 2 = 36,88º F2 O O O O = 2 √, ∠ 0º V Cálculo de la intensidad al final de la línea. d2∗ O O O O O = 2 O O O /1F2 O O O O .35 (177) Sustituyendo valores, la intensidad de final de línea (I 2 ) será: d2 O O O O = 12,91 ∠-36,88 A Con un valor de la tensión de fase final de línea: F2 O O O O = e2 O O O O /√3 = 2 √, = 14.450,8671 ∠ 0º V ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 137 Aplicando las siguientes expresiones obtendremos la intensidad y tensión inicial de la línea. F1 O O O O = F2 O O O O .] + d1 O O O O .c O (178) d1 ^ = F2 O O O O ._ + d2 O O O O . ^ (179) Los valores iníciales de la línea son: V1 = 14.453,97 ∠ 0,0088º V U1= √3 .F1= 25.005,37 V F2 O O O O = 14.450,8671 ∠ 0º V d1 O O O O = 12,42 ∠ -33,71º A d2 O O O O = 12,91 ∠ -36,88º A ϕ 1 = ϕ v1 – ϕ I1 = 33,71º ϕ 2 = -36,88º P 1 = √3 .e1.d1._`a h1= 448,047 kW Q 1 = √3 .e1.d1.Z h1= 298,077 kVAr 1 O O O =√3 .e1 O O O O .d1 ^=538,533 ∠ 33,71º kVA Cálculo de la caída de tensión de la línea: ∆U(%) =    = 22,,4 2 22,,4 .100=0,021 % (180) Este valor es inferior al 10% por cada 10 Km exigido. Cálculo de la pérdida de potencia de la línea: ∆P(%) =    = u,4 u u,4 . 100 = 0,011 % (181) Este valor es inferior al 3% por cada 10 Km, exigido. Rendimiento total de la línea: η(%) =   .100= u u,4 .100=99,98 % (182) Este valor es superior al 90% Reglamentario. Cálculo de las constantes eléctricas al principio de la línea en vacio Valores al final del tramo ALM4: P 2 = S 2 Cos φ = 0 Q 2 = S 2 Sen φ = 0 2 O O O O = 0 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 144 De acuerdo con la Norma UNE 20435, estas intensidades corresponden a una temperatura de 250ºC alcanzada por el conductor, supuesto que todo el calor desprendido durante el proceso de cortocircuito es absorbido por el propio conductor. Sección del conductor mm 2 Duración del cortocircuito (s) 0,1 0,2 0,3 0,5 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 150 44,6 31,5 25,8 19,9 18,2 14,2 11,5 10,0 8,9 8,1 240 71,3 50,4 41,2 31,9 29,1 22,6 18,4 16,0 14,3 13,0 400 118,9 84,1 68,6 53,2 48,5 37,6 30,7 26,6 23,8 21,7 Tabla 35. Corrientes de cortocircuito admisible en los conductores en kA. Tomando como valor de duración del cortocircuito 1s, la sección mínima del conductor será: TRAMOS Tensión (kV) Longitud (m) Scc (MVA) Icc (kA) t (S) S (mm2) AL1 25 35 500 11,56 1 124,31 AL2 25 419 500 11,56 1 124,31 AL3 25 490 500 11,56 1 124,31 AL4 25 791 500 11,56 1 124,31 AL5 25 421 500 11,56 1 124,31 D1 25 125 500 11,56 1 124,31 D2 25 150 500 11,56 1 124,31 MZ1 25 45 500 11,56 1 124,31 Tabla 36. Sección mínima según Icc. Sustituyendo valores se ha obtenido una sección mínima de 124 mm 2 para soportar cortocircuitos de 1 s, por lo que para las derivaciones (D1 y D2) se elige el conductor de 150 mm 2 y para el resto de líneas se ha optado por elegir la sección de 240 mm 2 ya que la empresa suministradora nos lo aconseja y para tener margen disponible para posibles ampliaciones de potencia. Icc(red) = 11,55 kA < Icc(max) conductor (240 mm 2 ) = 22,6 kA Icc(red) = 11,55 kA < Icc(max) conductor (150 mm 2 ) = 14,2 kA 3.2.4.1. Intensidad de cortocircuito en la pantalla En la tabla 36 se indican las intensidades admisibles para las pantallas de cobre, en función del tiempo de duración del cortocircuito. Estas intensidades se han tomado para una temperatura máxima de la pantalla de 70º C en servicio permanente y de 250º C en cortocircuito, según Norma UNE 20435-91 Parte 2. Sección de la pantalla mm 2 Duración del cortocircuito (s) 0,1 0,2 0,3 0,5 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 16 8,3 5,9 5,1 4,1 3,9 3,1 2,7 2,4 2,3 2,2 Tabla 37. Intensidades de cortocircuito admisibles en la pantalla ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 145 3.3. CONCLUSIÓN Habiendo tenido en cuenta los tres criterios para la selección de un conductor como son el criterio de intensidad máxima admisible, intensidad de cortocircuito y caída de tensión, sin olvidar los condiciones exigidas por la empresa suministradora Fecsa-Endesa, el conductor seleccionado para los diferentes tramos de la LSMT de 25 kV será: • Las derivaciones desde la LAMT Almunia 25 kV hacia los CTC´S (HU60910 y HU61803) se realizarán con conductor RHZ1-OL 18/30 kV 1x150 K AL+H16. • Las líneas del interior del núcleo urbano de Almunia De San Juan, que realizan la interconexión entre los centros de transformación (HU60992, HU60459, HU61499 y Z71222), y la línea de salida de la Subestación Cinca (cabina nº8) hasta el apoyo nº1 (Conversión aéreo subterránea), se realizarán con conductor RHZ1-OL 18/30 kV 1x240 K AL+H16. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 146 4. CENTROS DE TRANSFORMACIÓN 4.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN En el casco urbano tenemos un total de cuatro centros de transformación en edificios prefabricados tipo PFU interconectados mediante una Red Subterránea de Distribución en Media Tensión (25 kV), con una potencia total de 1360 kVA, repartida de la siguiente forma. Potencia instalada y tipo de refrigerante del transformador: CT Cistassa HU60992: 400 kVA (Aceite) CT Almunia HU60459: 400 kVA (Aceite) CT La balsa HU61499: 160 kVA (Aceite) CT Ariestolas Z71222: 400 kVA (Aceite) De la LAMT Almunia parten dos derivaciones subterráneas hacia dos Centros de Transformación tipo CTC, con las siguientes características: CT Codeta HU60910: 50 kVA (Aceite) CT Liesser HU61803: 160 kVA (Aceite) 4.2. CÁLCULO DE LAS INTENSIDADES DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN En un transformador trifásico la intensidad del circuito primario Ip viene dada por la expresión: Ip = S / (1,732 · Up) (206) Siendo: S = Potencia del transformador en kVA. Up = Tensión compuesta primaria en kV. Ip = Intensidad primaria en A. Sustituyendo valores: CT Up (kV) Potencia (kVA) Ip (A) CT Cistassa HU60992 25 400 9,25 CT Almunia HU60459 25 400 9,25 CT La balsa HU61499 25 160 3,70 CT Ariestolas Z71222 25 400 9,25 CT Codeta HU60910 25 50 1,16 CT Liesser HU61803 25 160 3,70 Tabla 38. Intensidad en MT. Para el cálculo de la intensidad del circuito secundario Is usamos la expresión: Is = (S · 1000) / (1,732 · Us) (207) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 147 Siendo: S = Potencia del transformador en kVA. Us = Tensión compuesta secundaria en V. Is = Intensidad secundaria en A. Sustituyendo valores: CT Us (V) Potencia (kVA) Is (A) CT Cistassa HU60992 400 400 578,03 CT Almunia HU60459 400 400 578,03 CT La balsa HU61499 400 160 231,21 CT Ariestolas Z71222 400 400 578,03 CT Codeta HU60910 400 50 72,25 CT Liesser HU61803 400 160 231,21 Tabla 39. Intensidad BT. 4.3. CALCULO DE LAS CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Para el cálculo de la intensidad primaria de cortocircuito se tendrá en cuenta una potencia de cortocircuito de 500 MVA en la red de distribución, dato proporcionado por Fecsa-Endesa. Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito utilizaremos las siguientes expresiones: a) Intensidad primaria de cortocircuito en el lado de Media Tensión: Iccp = Scc / (1,732 · Up) (208) Siendo: Scc = Potencia de cortocircuito de la red en MVA. Up = Tensión compuesta primaria en kV. Iccp = Intensidad de cortocircuito primaria en kA. Sustituyendo valores, obtenemos: CT U p (kV) S cc (MVA) I ccp (kA) CT Cistassa HU60992 25 500 11,56 CT Almunia HU60459 25 500 11,56 CT La balsa HU61499 25 500 11,56 CT Ariestolas Z71222 25 500 11,56 CT Codeta HU60910 25 500 11,56 CT Liesser HU61803 25 500 11,56 Tabla 40. Intensidades de cortocircuito lado MT. b) Intensidad secundaria de cortocircuito en el lado de Baja Tensión: • Impedancia de la red Media Tensión referida a secundario: Z r2 = U 22 / S cc (209) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 148 Siendo: Z r2 = Impedancia de la red MT referida a secundario. U 2 = Tensión en el secundario (kV). S cc = Tensión de cortocircuito de red, según Fecsa.Endesa 500 MVA. Z r2 = 0,4 2 / 500 = 3,2*10 -4 Ω • Impedancia de los transformadores referida a secundario: Z t2 = (U 22 / P t ) (U cc /100) (210) Siendo: Z t2 = Impedancia del transformador (Ω). U 2 = Tensión del secundario (V). P t = Potencia del transformador (VA). U cc = Tensión de cortocircuito del transformador. Sustituyendo los valores característicos de cada trafo., obtenemos: CT Us (V) Potencia (kVA) Ucc (%) Zt2 (Ω) CT Cistassa HU60992 400 400 4,5 0,018 CT Almunia HU60459 400 400 4,5 0,018 CT La balsa HU61499 400 160 4,5 0,045 CT Ariestolas Z71222 400 400 4,5 0,018 CT Codeta HU60910 400 50 4,5 0,144 CT Liesser HU61803 400 160 4,5 0,045 Tabla 41. Impedancia de los transformadores. En el caso de las redes de Media Tensión la reactancia tiene un valor predominante frente a la resistencia, así que podemos decir con suficiente aproximación: Z r2 ≅ X r2 ≅ o ya que X r2 = 0,995 * Z r2 y R r2 = 0,1 * X r2 En el caso del transformador la parte óhmica tiene bastante importancia como para ser considerada en el cálculo: R t2 = (U 22 / P t ) (P cu / 100) (211) Siendo: R t2 = Resistencia del transformador. U 2 = Tensión en el secundario (V). P t = Potencia del transformador (VA). P cobre = Potencia perdida en el cobre (W). P cu = Potencia perdida en el cobre en tanto por uno de la potencia aparente. P cu = P cobre / P t (212) ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 149 Sustituyendo valores: CT Pcobre (W) Ptrafo (kVA) Pcu CT Cistassa HU60992 930 400 0,2325 CT Almunia HU60459 930 400 0,2325 CT La balsa HU61499 460 160 0,2875 CT Ariestolas Z71222 930 400 0,2325 CT Codeta HU60910 190 50 0,38 CT Liesser HU61803 460 160 0,2875 Tabla 42. Perdidas en el cobre en tanto por uno. Por tanto la resistencia de cada transformador será: CT U2 (V) Ptrafo (kVA) Pcu Rt2 CT Cistassa HU60992 400 400 0,2325 0,00093 CT Almunia HU60459 400 400 0,2325 0,00093 CT La balsa HU61499 400 160 0,2875 0,002875 CT Ariestolas Z71222 400 400 0,2325 0,00093 CT Codeta HU60910 400 50 0,38 0,01216 CT Liesser HU61803 400 160 0,2875 0,002875 Tabla 43. Resistencia trafos. La inductancia de cada transformador la obtendremos con la siguiente fórmula: X t2 = WN   −   (213) CT Zt2 (Ω) Rt2 Xt2 CT Cistassa HU60992 0,018 0,00093 0,0180 CT Almunia HU60459 0,018 0,00093 0,0180 CT La balsa HU61499 0,045 0,002875 0,0449 CT Ariestolas Z71222 0,018 0,00093 0,0180 CT Codeta HU60910 0,144 0,01216 0,1435 CT Liesser HU61803 0,045 0,002875 0,0449 Tabla 44. Impedancia de cada trafo, parte óhmica e inductiva. • La resistencia y la reactancia total en cada centro de transformación será la suma de la red MT más cada transformador. R t = R t2 + R r2 (214) X t = X t2 + X r2 (215) Por lo expuesto anteriormente suponemos la impedancia de la red MT cero así que la impedancia total será: CT Rt2 Xt2 Rr2 Xr2 Zt (Ω) CT Cistassa HU60992 0,00093 0,0180 0 0 0,018 CT Almunia HU60459 0,00093 0,0180 0 0 0,018 CT La balsa HU61499 0,002875 0,0449 0 0 0,045 CT Ariestolas Z71222 0,00093 0,0180 0 0 0,018 CT Codeta HU60910 0,01216 0,1435 0 0 0,144 CT Liesser HU61803 0,002875 0,0449 0 0 0,045 Tabla 45. Impedancia total en cada CT. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 150 La intensidad de cortocircuito será: I cc = U 2 /√3 * Z t (216) CT Us (V) Zt (Ω) Icc (A) CT Cistassa HU60992 400 0,018 12830,38 CT Almunia HU60459 400 0,024 9622,79 CT La balsa HU61499 400 0,060 3849,11 CT Ariestolas Z71222 400 0,018 12830,38 CT Codeta HU60910 400 0,144 1603,80 CT Liesser HU61803 400 0,045 5132,15 Tabla 46. Intensidad de cortocircuito BT. 4.4. DIMENSIONADO DEL EMBARRADO Las características del embarrado que se han de cumplir según empresa suministradora son: • Intensidad asignada 630 A. • Límite térmico, 1 s. 20 kA eficaces. • Límite electrodinámico 50 kA cresta. Las celdas fabricadas por ORMAZABAL CGM.3 han sido sometidas a ensayos para certificar los valores indicados en las placas de características, por lo que no es necesario realizar cálculos teóricos ni hipótesis de comportamiento de celdas. 4.4.1. Comprobación por densidad de corriente La comprobación por densidad de corriente tiene por objeto verificar que el conductor que constituye el embarrado es capaz de conducir la corriente nominal máxima sin sobrepasar la densidad de corriente máxima en régimen permanente. Dado que se utilizan celdas bajo envolvente metálica fabricadas por Orma-SF6 conforme a la normativa vigente, se garantiza lo indicado para la intensidad asignada de 630 A. 4.4.2. Comprobación por solicitación electrodinámica La intensidad dinámica de cortocircuito se valora en aproximadamente 2,5 veces la intensidad eficaz de cortocircuito calculada, por lo que: CT Us (V) Icc (A) Icc(din) (A) CT Cistassa HU60992 400 12830,38 32075,96 CT Almunia HU60459 400 9622,79 24056,97 CT La balsa HU61499 400 3849,11 9622,79 CT Ariestolas Z71222 400 12830,38 32075,96 CT Codeta HU60910 400 1603,80 4009,49 CT Liesser HU61803 400 5132,15 12830,38 Tabla 47. Intensidades de cortocircuito simétricas. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 151 Dado que se utilizan celdas bajo envolvente metálica fabricadas por ORMAZABAL conforme a la normativa vigente se garantiza el cumplimiento de la expresión anterior. 4.4.3. Comprobación por solicitación térmica a cortocircuito La comprobación térmica tiene por objeto comprobar que no se producirá un calentamiento excesivo de la aparamenta por defecto de un cortocircuito. Esta comprobación se puede realizar mediante cálculos teóricos, pero preferentemente se debe realizar un ensayo según la normativa en vigor. En este caso, la intensidad considerada es la eficaz de cortocircuito, cuyo valor es: Icc (ter) = 11,56 kA 4.5. SELECCIÓN DE LAS PROTECCIONES DE MEDIA TENSIÓN Los transformadores están protegidos tanto en MT como en BT. En media tensión la protección la efectúan las celdas asociadas a esos transformadores, y en baja tensión la protección se incorpora en los cuadros de BT. • Protección del transformador La protección en MT de los Centros de Transformación tipo PFU-4 se realiza utilizando una celda de interruptor con fusibles, siendo éstos los que efectúan la protección ante eventuales cortocircuitos. Estos fusibles realizan su función de protección de forma ultrarrápida (de tiempos inferiores a los de los interruptores automáticos), ya que su fusión evita incluso el paso del máximo de las corrientes de cortocircuitos por toda la instalación. Los fusibles se seleccionan para: • Permitir el funcionamiento continuado a la intensidad nominal, requerida para esta aplicación. • No producir disparos durante el arranque en vacío de los transformadores, tiempo en el que la intensidad es muy superior a la nominal y de una duración intermedia. • No producir disparos cuando se producen corrientes de entre 10 y 20 veces la nominal, siempre que su duración sea inferior a 0,1 s, evitando así que los fenómenos transitorios provoquen interrupciones del suministro. Centro de Transformación Potencia (kVA) Tensión (kV) Intensidad APR (A) CT Cistassa HU60992 400 25 25 CT Almunia HU60459 400 25 25 CT La balsa HU61499 160 25 10 CT Ariestolas Z71222 400 25 25 Tabla 48. Calibre de los APR. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 152 Sin embargo, los fusibles no constituyen una protección suficiente contra las sobrecargas, que tendrán que ser evitadas incluyendo una protección térmica del transformador. La celda de protección de este transformador incorpora una bobina de disparo (ekorRPT) para protección térmica del transformador, que permite que la celda, además de protección contra cortocircuitos, proteja contra sobreintensidades o sobrecarga. Se consigue así que la celda de protección con fusibles realice prácticamente las mismas funciones que un interruptor automático, pero con velocidad muy superior de los fusibles en el caso de cortocircuitos. De esta forma se limitan los efectos térmicos y dinámicos de las corrientes de cortocircuitos y se protege de una manera más efectiva la instalación. Las protecciones en MT para los Centros de Transformación tipo CTC se realizará limitando los efectos térmicos y dinámicos mediante la interrupción del paso de la corriente, con el uso de cortacircuitos fusibles. Los calibres a instalar serán: Potencia del transformador ( k VA) Tensión de la red 25 k V 50 k VA 3 A 160 k VA 7 A Tabla 49. Protección MT CTC. Termómetro El termómetro verifica que la temperatura del dieléctrico del transformador no supera los valores máximos admisibles. La celda de protección de este transformador incorpora el relé, que permite que la celda, además de protección contra cortocircuitos, proteja contra sobreintensidades o sobrecargas. Se consigue así que la celda de protección con fusibles realice prácticamente las mismas funciones que un interruptor automático, pero con velocidad muy superior de los fusibles en el caso de cortocircuitos. De esta forma se limitan los efectos térmicos y dinámicos de las corrientes de cortocircuitos y se protege de una manera más efectiva la instalación. 4.6. DIMENSIONADO DE LOS PUENTES DE MT Los cables para los puentes de media tensión en los CT tipo PFU-4, descritos en la memoria, deberán ser capaces de soportar los parámetros de la red. La intensidad máxima que podrá suministrar cada transformador deberá ser inferior al valor máximo admisible por el cable, por lo que se van a instalar conductores de 150mm 2 , que es la sección mínima según la empresa suministradora. Centro de Transformación Potencia (kVA) Tensión (kV) Ipuentes MT(A) CT Cistassa HU60992 400 25 9,25 CT Almunia HU60459 400 25 9,25 CT La balsa HU61499 160 25 3,70 CT Ariestolas Z71222 400 25 9,25 Tabla 50. Intensidad máxima de los puentes de MT. ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL DE ZARAGOZA LÍNEA ALMUNIA Y DISTRIBUCIÓN EM MT EN EL NÚCLEO URBANO DE ALMUNIA DE SAN JUAN Jose Antonio Oncins Balbellou Página 153 El conductor RHZ1-OL 18/30 kV 1x150 mm 2 instalado al aire soporta una intensidad de 335 A, por lo que es suficiente para nuestra instalación. 4.7. DIMENSIONADO DE LOS PUENTES DE BT La unión entre los bornes del transformador y el cuadro de protección de baja tensión se efectuará por medio de cables aislados unipolares del tipo RV o XZ1 0,6/1 kV, que se ajustarán a lo especificado en la Norma GE CNL001. La instalación se efectuará en agrupaciones tetrapolares (R, S, T, N) formando haces. La intensidad que deberán de transportar estos puentes será: CT Us (kV) Potencia (kVA) Is (A) CT Cistassa HU60992 400 400 578,03 CT Almunia HU60459 400 400 578,03 CT La balsa HU61499 400 160 231,21 CT Ariestolas Z71222 400 400 578,03 Tabla 51. Intensidad puentes BT. Las características de los puentes en función de las potencias serán las siguientes: Potencia transformador (kVA) Número y sección de conductores (Al) B2 Fase Neutro 400 6x1x240 mm 2 2x1x240 mm 2 160 3x1x240 mm 2 1x240 mm 2 Tabla 50. Puente cable BT La protección de estos puentes estará asignada a los fusibles de MT instalados en la celda de protección. 4.8. VENTILACIÓN DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN Tal como se ha indicado en la memoria, el sistema de ventilación será únicamente natural. Para el cálculo de la sección de las rejas de ventilación se utiliza la siguiente expresión: =  , .  .√; .1 – K5,/ (217) Dónde: P: Potencia de las pérdidas del transformador (kW). S: Superficie de la ventana de entrada de aire (m 2 ). Γ: Coeficiente de forma de las rejas de ventilación (se toma 0,4). H: Distancia en altura entre centros geométricos de las ventanas de ventilación (m), para la PFU-4 será 1.558 m.