memoria tecnica burger nuevo veracruz

MEMORIA TECNICA DESCRIPTIVA

MEMORIA TECNICA DESCRIPTIVA DEL:

PROYECTO ELECTRICO DE MEDIA Y BAJA TENSION DE LA SUBESTACION ELECTRICA

TRIFASICA TIPO PEDESTAL DE 112.5 KV- RELACION

13,200Y/7,621-220Y/127V

PROPIEDAD DE:

MOTEBURGER S.A. DE C.V,

UBICADO PLAZA NUEVO VERACRUZ, LOCAL

A07,AO8, KM 435.3 CARR. MÉXICO-JALAPA VERACRUZ

S/N, COLONIA EL LAUREL DE BUENAVISTA, VERACRUZ,

ESTADO DE VERACRUZ.

Página 1ING. DAVID GUSTAVO DE LA O GOMEZ; CEDULA PROFESIONAL: 5713780

CARR. A BOSQUES DE SALOYA KM 2; R/A EMILIANO ZAPATA, CENTRO, TAB.


1. ANTECEDENTES

EL INMUEBLE DENOMINADO MOTEBURGER S.A. DE C.V, UBICADO EN PLAZA NUEVO VERACRUZ, LOCAL A07,AO8, KM 435.3 CARR. MÉXICO-JALAPA VERACRUZ S/N, COLONIA EL LAUREL DE BUENAVISTA, VERACRUZ, ESTADO DE VERACRUZ. REQUIERE DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA EN MEDIA Y BAJA TENSIÓN LA CUAL DEBERÁ CUMPLIR CON LA NOM-001 SEDE 2012 INSTALACIONES ELÉCTRICAS (UTILIZACIÓN).

2. OBJETIVO

EL OBJETIVO DEL PRESENTE PROYECTO ES EL DE APLICAR LOS CRITERIOS DEFINIDOS EN LA NOM-001 SEDE 2012 EN EL DISEÑO DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE UTILIZACIÓN PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD DE LAS PERSONAS Y DEL INMUEBLE, SATISFACIENDO PLENAMENTE LAS NECESIDADES DEL USUARIO CON CALIDAD EN LA UTILIZACIÓN DE LA MISMA.

3. CONSIDERACIONES GENERALES

EL CUMPLIMIENTO DEL OBJETIVO SE GARANTIZA CON LA APLICACIÓN DE LAS NORMATIVAS SIGUIENTES:

1.NOM-001 SEDE 2012 INSTALACIONES ELÉCTRICAS

(UTILIZACIÓN).

2.ESPECIFICACIONES DE LA COMISIÓN FEDERAL DE

ELECTRICIDAD.




4. SELECCIÓN DE LA CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR

CARGA TOTAL CONECTADA 70 KW A FACTOR DE POTENCIA DE 0.90, LO QUE NOS DA UNA CARGA DE MANDADA DE 59.500 KW, CON ESTOS DATOS PODEMOS DETERMINAR LA CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR:

KVA = CARGA CONECTADA / FACTOR DE POTENCIAKVA = 70 KW / 0.90 = 77.7 KVAPOR LO TANTO EL TRANSFORMADOR INDICADO ES DE 112.5 KVA, EL CUAL NOS DA UN FACTOR DE UTILIZACION DE 0.69 VALOR ACEPTABLE.

4.1. SELECCIÓN DE CONDUCTORES EN MEDIA TENSION

a) POR CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CORRIENTE.

EL TRANSFORMADOR TIENE UNA CAPACIDAD DE 112.5 KVA, A UNA TENSIÓN NOMINAL DE 13,200 VCA, CON ESTOS DATOS PODEMOS DETERMINAR LA CORRIENTE DE CARGA EN EL ALIMENTADOR MEDIANTE LA FORMULA SIGUIENTE:

EL CONDUCTOR XLP CALIBRE 85.0 MM2, (3/0 AWG), DE ACUERDO A LAS NORMAS DE DISTRIBUCION C.F.E., TIENE UNA CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE 200 AMP, POR LO CUAL, EL CONDUCTOR XLP-AL-15KV-CAL. 3/0 AWG, SELECCIONADO ES EL ADECUADO PARA LA ACOMETIDA EN MEDIA TENSION DE ESTE TRANSFORMADOR.

b) POR CAÍDA DE TENSIÓN

SE CONSIDERARÁ UNA CAÍDA DE TENSIÓN NO MAYOR DEL 1 % SEGÚN NORMA DE DISTRIBUCION C.F.E.- 2.2.2-A.4. LA LONGITUD EQUIVALENTE DEL CIRCUITO ES DE 103 MTS. FORMULA:

POR LO TANTO EL CONDUCTOR XLP-AL-15KV CALIBRE 3/0 AWG CUMPLE CON DICHA ESPECIFICACION.




4.2. SELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN

DE ACUERDO A LO CALCULADO EN EL PUNTO ANTERIOR LA CORRIENTE NOMINAL EN EL LADO DE ALTA TENSION DEL TRANSFORMADOR ES DE 6.56 AMP

EL FUSIBLE LO SELECCIONAMOS EN BASE AL 150% DE LA Inom, DE ACUERDO AL ARTICULO 450-3 (a) (1).

I = 4.92 x 1.50 = 7.38 AMP, POR LO TANTO ES DE 8 AMP

4.4. SELECCIÓN DEL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA

EL CALIBRE DEL CONDUCTORES DE COBRE PARA LA PUESTA A TIERRA EN LA TRANSION AERO-SUBTERRANEA SEGÚN NORMA DE C.F.E SERA EL CALIBRE 53.5 MM2, (1/0 AWG).

4.5. CANALIZACIÓN

PARA EL CÁLCULO Y LA SELECCIÓN DE LA CANALIZACIÓN ADECUADA DE LOS CONDUCTORES SE TOMA COMO REFERENCIA EL CAPITULO 10 DE LA NOM. TABLA 10-4. CALCULO DE TUBO CONDUIT:

COMO SON MÁS DE DOS CONDUCTORES ACTIVOS EL Fr ES DE 40% DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA

POR DISEÑO SE SELECCIONA TRES DE 78 mm, (3”). YA QUE NOS DA UN MEJOR MARGEN DE MANIOBRABILIDAD PARA LA INTRODUCCION Y JALADO DE LOS CABLES.




4.6 SELECCIÓN DE CONDUCTORES DEL ALIMENTADOR PRINCIPAL EN BAJA TENSION

a) POR CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CORRIENTE.

LA CARGA TOTAL DEMANDADA DE 70 KW , A UNA TENSIÓN NOMINAL DE 220 VCA, 3Φ Y CONSIDERANDO UN F.P. DE 0.9, CON ESTOS DATOS PODEMOS DETERMINAR LA CORRIENTE DE CARGA EN EL ALIMENTADOR DERIVADO MEDIANTE LA FORMULA SIGUIENTE:

EL CONDUCTOR DE ALUMINIO CALIBRE 85 MM2, (3/0 AWG), SEGÚN LA TABLA 310-16 DE LA NOM, TIENE UNA CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE 200 AMP, A UNA TEMPERATURA AMBIENTE DE 25 °C Y TEMPERATURA MÁXIMA DE OPERACIÓN DE 75 °C.

UTILIZANDO EL FACTOR DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA (FCT), DE 0.88 PARA UNA TEMPERATURA AMBIENTE DE 36 – 40 °C. LA CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DE CORRIENTE CORREGIDA PARA DICHO CONDUCTOR ES:

POR LO QUE SELECCIONAMOS EL CONDUCTOR CALIBRE 85 MM2, (3/0 AWG), PARA ALIMENTAR ESTE CIRCUITO.

b) POR CAÍDA DE TENSIÓN

SE CONSIDERARÁ UNA CAÍDA DE TENSIÓN NO MAYOR DEL 3 % SEGÚN ART. 215-2, NOTA 1. LA LONGITUD EQUIVALENTE DEL CIRCUITO ES DE 5.0 MTS.

EL CONDUCTOR CALIBRE 85 MM2, (3/0 AWG) CUMPLE CON LO REQUERIDO POR ESTE ARTICULO.




4.7. SELECCIÓN DE LA PROTECCIÓN

SEGÚN EL ART. 240-3 LA PROTECCIÓN CONTRA SOBRE CORRIENTE DE LOS CONDUCTORES SE DEBERÁ SELECCIONAR DE ACUERDO CON SUS CAPACIDADES DE CONDUCCIÓN ESPECIFICADAS EN LA TABLA 310-16 DE LA NOM-001- SEDE-2005 INSTALACIONES ELECTRICAS (UTILIZACION).LA PROTECCIÓN SELECCIONADA PARA LOS CONDUCTORES DE ESTE CIRCUITO SERÁ CON UN INTERRUPTOR TERMO MAGNÉTICO DE 3x300 AMP.

4.8. SELECCIÓN DEL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA

EL CALIBRE DE LOS CONDUCTORES DE COBRE PARA LA PUESTA A TIERRA DE EQUIPOS , SE SELECCIONA DE ACUERDO A LA TABLA 250-95 DE LA NOM.POR LO QUE EL CALIBRE DEL CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA PARA ESTE CIRCUITO ES DEL CALIBRE 53.5 MM2, (1/0 AWG).

4.9. CANALIZACIÓN

PARA EL CÁLCULO Y LA SELECCIÓN DE LA CANALIZACIÓN ADECUADA DE LOS CONDUCTORES SE TOMA COMO REFERENCIA EL CAPITULO 10 DE LA NOM. TABLA 10-4. CALCULO DE TUBO CONDUIT:

COMO SON MÁS DE DOS CONDUCTORES ACTIVOS EL Fr ES DE 40% DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA

POR DISEÑO SE SELECCIONA 2 DUCTOS DE 78 mm, (3”). YA QUE NOS DA UN MEJOR MARGEN DE MANIOBRABILIDAD PARA LA INTRODUCCION Y JALADO DE LOS CABLES.




5. CALCULO DE CORTO CIRCUITO

C.F.E NOS INDICA UN VALOR DE CORTO CIRCUITO TRIFÁSICO DE 3000 AMP., PODEMOS OBSERVAR QUE ESTE VALOR ES MUY BAJO LO CUAL NOS PERMITE DESPRECIAR LA IMPEDANCIA DEL CONDUCTOR XLP-15 KV-AL CAL 3/0 YA QUE DE LO CONTRARIO EL VALOR QUE SE OBTENDRÍA EN LAS TERMINALES DE MEDIA TENSIÓN DEL TRANSFORMADOR SERA LEVEMENTE MAS BAJO.

POR LO ANTERIOR TENEMOS:

POTENCIA BASE 1000 KVAKV BASE 13.2 KV

LA CORRIENTE BASE LA OBTENEMOS DE

I BASE = P BASE_____ 1.732 X KV BASE

I BASE = 1000____ 1.732 X 13.2

I BASE = 43.73 AMP

I CC P. U. = 3000 / 43.73 P.U.

I CC P.U. = 68.58 P.U.

AHORA CALCULAMOS LA IMPEDANCIA DE THEVENIN DEL SISTEMA

Zsth = 1 / Iff P.U. P.U.

Zsth = 1 / 68.58 P.U.

Zsth = 0.0145 P.U.

AHORA CALCULAMOS LA IMPEDANCIA DEL TRANSFORMADOR DE 112.5 KVA

Zt = %Zt X (KVA BASE NUEVOS/KVA BASE DADOS)

Zt = (2.8/100) X (1000/112.5)

Zt = 0.2488 P.U.

AHORA BIEN LA IMPEDANCIA DE THEVENIN EN LAS TERMINALES DEL BAJA TENSION DEL TRASFORMADOR




Zth = Zs + Ztr P.U.

Zth = 0.0145+0.2488 P.U.

Zth = 0.2633 P.U.

AHORA CALCULAMOS EL VALOR DE CORTO CIRCUITO TRIFASICO EN BAJA TENSION

I ff 3Φ = 1/0.2633 P.U.

I ff 3Φ = 3.7966

I BASE = 1000____ 1.732 X 0.22

IBASE = 2,624 A

I ff 3Φ REAL = 3.7966 X 2,624 AMP

I ff 3Φ REAL = 9,962 AMP.

AHORA CALCULAMOS EL VALOR DE CORTO CIRCUITO MONOFASICO EN BAJA TENSION

I ff 1Φ = 1/ 0.2488 P.U.

I ff 1Φ = 4.0192 P.U.

I BASE = 1000 ___ 1.732 X 0.22

IBASE = 2,624 A

I ff 1Φ REAL = 4.0192 X 2,624 AMP

I ff 1Φ REAL = 10.54 AMP.

CON ESTE VALOR PODEMOS DECIR QUE LA CAPACIDAD INTERRUPTIVA DE LOS EQUIPOS INSTALADOS ESTAN POR ARRIBA DEL VALOR OBTENIDO, YA QUE EL FABRICANTE POR DISEÑO LOS PROPORCIONA CON UN VALOR DE 42 KA.




6. CÁLCULO DEL SISTEMA DE TIERRAS

6.1 CALIBRE MINIMO DEL CONDUCTOR DE LA RED DE TIERRAS.

EL CÁLCULO DEL CALIBRE MÍNIMO DEL CONDUCTOR QUE CONSTITUYE LA RED DE TIERRA SE DETERMINA CON LA EXPRESIÓN SIGUIENTE:

Icc

A = Tm - Talog 234 + Ta

33s

DONDE:

A = SECCIÓN TRANSVERSAL DEL CONDUCTOR EN CIRCULAR KCMIcc = CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO EN AMPERESS = TIEMPO EN SEGUNDOS, DURANTE EL CUAL CIRCULA LA

CORRIENTE CORTO CIRCUITOTm = TEMPERATURA MÁXIMA PERMISIBLE EN EL CONECTOR, EN

GRADOS CENTÍGRADOSTa = TEMPERATURA AMBIENTE, EN GRADOS CENTÍGRADOS.

LA TEMPERATURA MÁXIMA PERMISIBLE EN CONECTORES ES:

Tm = 450 °C (PARA CONECTORES SOLDABLES)Tm = 250 °C (PARA CONECTORES MECÁNICOS)

14,062

A = 450 - 40log 234 + 40

33(0.0833)

A = 14,062 / 0.2523 = 55,735

EL VALOR APROXIMADO ES EL 105,500 QUE CORRESPONDE AL 1/0 AWG, PERO POR RAZONES DE SEGURIDAD SE SELECCIONA EL CALIBRE 4/0 AWG




6.2 DISEÑO PREMILIMINAR DE LA RED DE TIERRAS

Ar = 4 M2

N = 4D = 2.0 MTSLONGITUD DEL CONDUCTOR: CONDUCTORES HORIZONTALES = 4 mtsCONDUCTORES VERTICALES = 4 mtsTOTAL = 8 mts

6.3 NUMEROS DE ELECTRODOS REQUERIDOS.

LA UNIÓN DEL CONDUCTOR DE LA RED DE TIERRAS AL ELECTRODO SE DEBERÁ HACER CON CONECTORES DEL TIPO MECÁNICO O PROCESO DE SOLDADURA.

EL NÚMERO DE ELECTRODOS EN LA RED DE TIERRAS SE DETERMINA POR LA EXPRESIÓN:

Nv = 0.6√ ArDONDE:Nv = NUMERO DE VARILLASAr = ÁREA TOTAL DE LA MALLA PROPUESTA EN M2

____Nv = 0.6√ (4)= 1.2

6.4 LONGITUD MINIMA DEL CONDUCTOR REQUERIDO EN LA RED DE TIERRAS.

PARA DETERMINAR LA LONGITUD MÍNIMA DEL CONDUCTOR REQUERIDO EN LA RED DE TIERRAS DESARROLLAR LA FORMULA SIGUIENTE:

L = Km x Ki x p x Icc x t116 + 0.17 x ps

DONDE:

L =

LONGITUD MÍNIMA REQUERIDA EN LA RED DE TIERRAS, EN METROS.

Km= COEFICIENTE QUE TOMA EN CUENTA EL NÚMERO DE CONDUCTORES PARALELOS “N”, SU DIÁMETRO “d”, PROFUNDIDAD DE INSTALACIONES “H” Y ESPACIAMIENTO ENTRE LOS MISMOS “D”.

LA CANTIDAD DE FACTORES ENTRE PARÉNTESIS EN EL 2º. TERMINO ES EL NUMERO DE CONDUCTORES EN PARALELO “N” MENOS DOS.




Km = 1 ln D2 + 1 ln 32∏ 16 x h x d ∏ 4

Km = 1 ln 2 2 + 1 ln 32∏ 16 x 0.4 X 107.2x10-3 ∏ 4

Km= 0.2805 – 0.0915 = 0.1890

Ki = FACTOR DE CORRECCIÓN POR IRREGULARIDAD

Ki = 0.65+0.17n = 0.65+0.17(4)= 1.33

N = NUMERO DE CONDUCTORES EN PARALELO EN UNA DIRECCIÓN QUE FORMAN LA MALLA

P = RESISTIVIDAD PROMEDIO DEL TERRENO EN Ω/Mt = MÁXIMA DURACIÓN DEL CHOQUE EN SEGUNDOS. PARA

EFECTOS DE CÁLCULO EN ESTE PROCEDIMIENTO CONSIDERE t = S

PS = RESISTIVIDAD SUPERFICIAL DEL TERRENO EN Ω/MLA RESISTIVIDAD PROMEDIO DEL TERRENO ES DE:

P = 2.00 Ω /MT2

Y LA RESISTIVIDAD SUPERFICIAL, EN ESTE CASO LA DEL CONCRETO ES DE:

PS = 3000 Ω /MT2

POR LO TANTO

L = 0.1890 x 1.33 x

2.0 x 14,062 x 0.0833

116 + 0.17 X 3000

L= 6,452/626 =10.30 mts

PARA PODER CONTINUAR CON EL CÁLCULO DE LA RED ES NECESARIO QUE SE CUMPLA LA SIGUIENTE COMPROBACIÓN.

L < LPROPDONDE:LPROP = LONGITUD DEL CONDUCTOR DE LA MALLA PROPUESTAL = LONGITUD MÍNIMA REQUERIDA EN LA RED DE TIERRASLPROP = (No COND. VERTICALES*LONG) + (No COND.

HORIZONTALES * LONG) + (Nv * LONG)

LPROP = ( 2 x 2 ) + ( 2 x 2 ) + (3.05 x 4 ) = 20.2




10.30 < 20.2

6.5 RESISTENCIA DE LA RED DE TIERRAS

LA RESISTENCIA DE LA RED DE TIERRAS SE DETERMINA POR LA FORMULA SIGUIENTE:

R= _p_ + _p_ 4r LDONDE:

R = RESISTENCIA DE LA RED DE TIERRAS, EN ΩP = RESISTIVIDAD OHMICA DEL TERRENO, EN Ω -METROR = RADIO DE UNA PLACA CIRCULAR EQUIVALENTE, CUYA

ÁREA ES LA MISMA QUE LA OCUPADA POR LA MALLA REAL DE TIERRAS, EN METROS.

L = LONGITUD TOTAL DE LOS CONDUCTORES DEL SISTEMA DE TIERRAS, EN METROS.

r = Ar∏

r = 4 = 0.7978∏

R = 2.0 + 2.0 = 1.53584 x 0.7978 2.2




6.6 CALCULO DEL MAXIMO AUMENTO DE POTENCIAL EN LA RED DE TIERRAS.

DESARROLLAR LA FORMULA SIGUIENTE:

E = Icc x R (VOLTS)DONDE:

E = MÁXIMO AUMENTO DE POTENCIAL EN LA RED, EN VOLTS

E = 14,062 x 1.5358 = 21,596 V

6.7 CALCULO DE POTENCIALES TOLERABLES.

Ep = 116 + 0.7 x ps

tDONDE:

Ep = POTENCIAL DE PASO TOLERABLE EN VOLTS.Ec = POTENCIAL DE CONTACTO TOLERABLE EN VOLTS.

Ep = 116 + 0.7 x 3000 = 7,677 V

0.0833

Ec = 116 + 0.17 x 3000 = 2,169 V

0.0833

6.8 CALCULO DE POTENCIALES PROBABLES.

Epr = Ks x Ki x p x IccLprp

Em = Km x Ki x p x IccLprp

DONDE:

Epr = POTENCIAL DE PASO EN LA RED, EN VOLTS.Em = POTENCIAL DE MALLAKs = COEFICIENTE QUE TOMA EN CUENTA LA GEOMETRÍA DE LA

RED, DIÁMETRO DEL CONDUCTOR “d”, PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN “H” Y EL ESPACIAMIENTO ENTRE LOS MISMOS “D”.




Ks = 1 1 + 1 + 1 + 1∏ 2h d + h 2D 3D

EL TOTAL DE TÉRMINOS DENTRO DEL PARÉNTESIS ES IGUAL AL NÚMERO DE CONDUCTORES EN PARALELO DE LA MALLA.

Ks = 1 1 + 1 + 1 + 1∏ 2x0.

4107.2x10-3

+ 0.4 2x1 3x1

Ks = 0.0784

Epr = 0.0784 x 1.33 x 2.0 x 14,06220.2

Epr = 145 Volts

Em = 0.1890 x 1.33 x 2.0 x 14,06220.2

Em = 349 Volts

6.9 CONDICIONES DE SEGURIDAD.

PARA QUE LA MALLA PROPUESTA SEA ACEPTADA DEBE CUMPLIR CON LA SIGUIENTE COMPARACIÓN.

Epr < Ep Em < Ec145 < 7,678 349 < 2,169



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