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8/18/2019 PROYECTO CARTONES CJ.doc

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PROYECTO DE SISTEMA DE UTILIZACIÓN PROVISIONAL EN 10.0

KV DE LA PLANTA INDUSTRIAL DE CARTONES VILLA MARINAS.A.

CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS

1.0 CÁLCILOS ELÉCTRICOS

1.1 SELECCIÓN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR

Potencia del transformador: Pt (KVA)Máxima Demanda: 300 kW

Pt =300/0!"

Pt =3"#$% KVA

&e o'ta 'or n transformador de 3"0 KVA de 'otencia

1.2 CÁLCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL (In )

n

t n

V

P I

3=

Potencia del transformador ( Pt ) : 300 kWensi*n nominal (V ) : +0 kV

A I n 34.17103

300=

×=

1.3 CÁLCULO DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO ( Icc )

&e considera las condiciones más desfa,ora-les. es decir. cortocircitoen el 'nto de entrea

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Pot cortocircito en 'nto de entrea ( &cc ) : 0 MVA

• ensi*n nominal de ser,icio ( Vn) : +0 kV

n

cccc

V

S I

×=

3

kA I cc 04.4103

70=

×=

kA I cc 04.4=

1.4 CÁLCULO DE CONDUCTORES DE ALIMENTACIÓN

1.4.1 CABLE SUBTERRÁNEO

1a selecci*n del ca-le a tili2arse se efectará tomando enconsideraci*n tres as'ectos:

• corriente a'arente a condcir

• intensidad tiem'o de cortocircito

• ca4da de tensi*n

Co!"n#" $%$"n#" $ con&'c!

Con&!c!on" no!n$*" &" #$+$,o

• tem'eratra del selo : #0 56

• 'rofndidad de enterramiento : 00 m

• tem'eratra máxima de tra-a7o : $05 6

• resisti,idad t8rmica del selo : +005 6 cm/W

Con&!c!on" "$*" &" #$+$,o ( -$c#o" &" co"cc!n)

tem'eratra del selo : #" 56

• factor de correcci*n σts : 0$'rofndidad de enterramiento :+00 m

• factor de correcci*n σ'e : 0$#

resisti,idad t8rmica del selo : +"0 56 cm/W

• factor de correcci*n σrt : 0$!

9l factor de correcci*n com-inado ( ) será:

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σ = σts x σ'e x σrt σ = 0$ x 0$# x 0$!

/ 0.

Co!"n#" $%$"n#" $ #$n%o#$ ( I$)

a = n /σ

a = +3% / 0!

I$ / 1.3 A

Para esta corriente seleccionamos el ca-le s-terráneo ;e alimentaráa la s-estaci*n 'articlar. del ti'o !/+" kV . 3?+x#" mm#.;e 'ede so'ortar @asta +0 A

In#"n!&$& #!"%o &" co#oc!c'!#o

Co!"n#" &" co#oc!c'!#o $&!#!&$ %o "* c$+*" ( I )

Para:&ecci*n del condctor (&) : #" mm#

iem'o actaci*n 'rotecci*n (t ) : 00# se

I S

t k = ×0143.

kA I k 28.2502.0

25143.0 =×=

6on esto se ,erifica ;e la corriente de cortocircito ;eadmite el ca-le (#"#! kA) es m s'erior a la maor corriente de cortocircito del sistema (%0% kA) : Icc 5 I

C6*c'*o &" *$ c$7&$ &" #"n!n

Para el tramo de ca-le s-terráneo se tiene los 'arámetrossiientes:

•secci*n del ca-le ( &n ) : #" mm#

•6orriente a condcir () : +3% A

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•1onitd del ca-le ( 1 ) : %" m

•Besistencia del condctor ( r ) : 0!0 Ω/ Km•Beactancia del condctor ( x ) : 0#$ Ω/Km

•Cactor de 'otencia (cos φ) : 0!"

( )φ φ xsenr L I

V n +×=∆ cos1000

3

( )53.0296.085.0870.01000

4534.173×+××

××=∆V

V V 21.1=∆

6on lo ;e reslta ;e la ca4da de tensi*n es'erada serámc@o menor ;e el "E 'ermitido 'or el 6


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kA I k 88.21

02.0

350884.0 =×=

6on esto se ,erifica ;e la corriente de cortocircito ;e admite lal4nea (#+!! kA) es maor a la corriente de cortocircito del sistema(%0% kA) : Icc 5 I

C6*c'*o &" *$ c$7&$ &" #"n!n

6onsideraciones:

1a l4nea a instalarse es de alminio enrasado de 3" mm# desecci*n. ;e tiene los siientes 'arámetros:

• Besistencia :r 0!! Ω/Km• &ecci*n :& 3" mm#• Distancia entre fases :D+.D#. D3 0! m. + m. 0! m• Crecencia :f 0 F2

6álclo de la reactancia indcti,a de la l4nea x (Fenrios/Km) :

)

1042.46ln(104

5

33214

S

D D D f x

××

××××××=

−

− π

= x 0%%"3 Fenrios/Km

• ensi*n de ser,icio V: +0 kV• 6orriente nominal a condcir n : +3% A• Cactor de 'otencia cosθ : 0!"• 1onitd de la l4nea 1 : +%00 m

n I L sen xr V ×××+×=∆ )cos( θ θ

=∆V +#0 Volt

9ste ,alor es el 0+# E de la tensi*n nominal de ser,icio. siendo el ,alor máximo admitido 'or el 6


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n = #0#3 AC = +" x #0#3 = 303% AS" "*"cc!on$ -'!+*" #!%o : &" 30 A

;"!-!c$c!n &" -'!+*" con c'


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60 4.75

300 3.0

1800 2.0

De acerdo a esto 'ara los fsi-les seleccionados:

• n= #0#3 A G soc = "0"# A

Para el fsi-le de 30 A. en el ráfico. el 'nto se sitHa a laderec@a de la cr,a 9s decir en caso de cortocircito. losfsi-les fndirán en menos de # s. ;e es el tiem'o ;e eltransformador 'de so'ortar la so-recara de cortocircito lo

;e aranti2a s 'rotecci*n

1.?CÁLULO DE FUSIBLES DE PROTECCIÓN DE LA L8NEA (POSTE 1)

9l ct ot ;e se -ica en el 'rimer 'oste. tiene la finalidad de restrinir cal;ier fallo ;e se 'rod2ca en la l4nea 'articlar. de modo ;e estano trascienda al sistema Por lo cal el fsi-le de-erá fndirse en ntiem'o inferir a 00# se 'ara la corriente de cortocircito del sistema(%0% kA) a la ,e2 de-e estar coordinado con el fsi-le ;e 'rotee altransformador 'ara ;e actHe como res'aldo. del ráfico seleccionamosn fsi-le de "0 am'

1.CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE PO@OS A TIERRA

Para conseir en la instalaci*n n ,alor de resistencia de tierra ;e nos'eren los ,alores máximos 'rescritos en el 6


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Ba = +0 N 'ara el 'o2o de ##0 V

2.0 CÁLCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES

6onsideraciones enerales:

&e trata de ,erificar si el ca-le condctor a ser tendido entre los a'oos('ostes). resistirán a los esfer2os mecánicos a los ;e serán sometidos.de-ido a las ,ariaciones climatol*icas ;e es 're,isi-le se 'resenten(cam-ios de tem'eratra. acci*n del ,iento. etc) drante el ser,icio de la

instalaci*n. si en tales circnstancias las distancias de seridad secm'len

Parámetros:

• &ecci*n del condctor & : 3" mm#• Peso del condctor O : $ K/Km• 9sfer2o de rotra del condctor σr : +"% K/mm#• 9sfer2o de tra-a7o σt : % K/mm#• M*dlo de elasticidad 9 : ".00 K/mm#

• 6oeficiente de dilataci*n lineal α :#3x+0?" 6• Distancia m4nima del condctor al selo (6


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2.1 FLECAS DISTANCIAS DE SEURIDAD AL SUELO EN C.N.

Para el cálclo de la flec@a se em'lea la ecaci*n siiente:

t

s

wa f

σ ××

×=

8

2

donde:f : flec@a (m)a : ,ano ("% m. maor ,ano entre 'ostes # 3)O : 'eso del condctor ( 00$ k/m)s : &ecci*n del ca-le (3" mm#)σt : esfer2o de tra-a7o o de tensado del ca-le ( % K/mm#)

m f 48.0=

2.2 IPÓTESIS DE ESFUER@OS MÁIMOS

1a l4nea ;e es inicialmente instalada tensándola a n esfer2o de %K/mm#. al cam-iar las condiciones de tem'eratra ,elocidad de,iento a la ;e se instal*. (menor tem'eratra. maor ,elocidad del

,iento) ex'erimenta n incremento del esfer2o al ;e tra-a7a 9n estea'artado determinaremos el máximo esfer2o en el condctor. 'ara local se em'leará la ecaci*n de cam-io de estado:

−−

×=−

+−×2

1

2

2

2

1

2

22

1212

24)(

t t

wwa

E

t t θ θ α

donde:

θ+ : tem'eratra inicial (6)θ# : tem'eratra final (6)t+ : esfer2o inicial (K/mm#)t# : esfer2o final (K/mm#)a : ,ano (m)Q+ : 'eso en el estado inicial del ca-le (K/m)Q# : 'eso en el estado final del ca-le (K/m)

6onsiderando en el estado inicial na tem'eratra de #0 6. sin ,iento en el estado final na tem'eratra de +0 6 con ,iento de "0 Km/@.resol,emos esta ecaci*n 'ara el maor ,ano ("% m) 9l 'eso en el

estado final. sfre n a'arente incremento de-ido a la acci*n el ,iento.

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este 'eso se calcla seHn la f*rmla:

2272

12 )1042( d vww ×××+= −

donde:

, : ,elocidad del ,iento (Km/@) = "0 Km/@d : diámetro del ca-le (mm#) = ! mmQ+ : 'eso en el estado inicial del ca-le (K/m) =00$ K/m

2272

2 )68.6501042(096.0 ×××+= −w

m Kg w /1189.02 =

• 1a solci*n de la ecaci*n de cam-io de estado com're-a;e el esfer2o máximo es de %$" K/mm#. el cal noexcede el ,alor de "# K/mm#

2.3 IPÓTESIS DE FLECA MÁIMA

almente con el em'leo de la ecaci*n de cam-io de estado. sedetermina el esfer2o ;e tendrá el ca-le cando la tem'eratra seincrementa de #0 6 a %0 6. sin 'resencia de ,ientoPara esta condici*n el esfer2o es de 3$$# K/mm# (esfer2o m4nimo) . la flec@a corres'ondiente es de 0"0 m (flec@a máxima) 6on lo ;e ladistancia del condctor al selo no excede los ,alores m4nimos seJaladosen el 6


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• Velocidad del ,iento (,): "0 Km/@

6aracter4sticas del condctor:

• &ecci*n (s): 3" mm#• Diámetro (d): ! mm

$) C$$ &"*

• Diámetro del 'oste al ni,el de enterramiento (de):

p

e p

pb pe L

L Ld d d d

)()(

−

×−+=

=ed 3""" cm

• &'erficie del 'oste ex'esta a la acci*n del ,iento (W):

)(

1002 e p

e p L Ld d W −×

×

+=

=W 3#" m#

• Cer2a del ,iento so-re el 'oste (C,'):

W v F vp ××= 2

0035.0

=vp F #!%% K

• Altra de a'licaci*n de C,' so-re el 'oste (d,'):

)(

)2(

3

)(

pe

pee p

vpd d

d d L L L

+

+×

−=

27.5=vp L m

+) F'"$ &"*


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1000

)(

0042.03 2 ad

v F vc

×

×××=

=vc F +"!! K

c) R"'*#$n#" &" *$ $cc!n &" F


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6omo la fer2a e7ercida so-re el 'oste 'or la tracci*n de los

condctores antes calclado (%!3$0 K). excede a la cara detra-a7o del 'oste. será necesario el em'leo de retenida

Datos:

Cer2a so-re ca-le de retenida: CretCer2a so-re el 'oste 'or tracci*n de cond: Ce;c %!3$ KC2a de rotra ca-le retenida: ".!0 K Snlo entre retenida 'oste: T = 305

Kg sen

F F

eqc

ret 80.9675.0

9.483===

θ

1a cara de tra-a7o del ca-le de retenida no -e-e exceder al %0E de s cara de rotra. es decir no de-e exceder a ### K

6omo 'ede o-ser,arse la fer2a a la ;e tra-a7ar4a el ca-le deretenida ($!0 K) es menor ;e ### K 'or lo ;e serásficiente con s*lo na retenida 'ara e;ili-rar la tracci*n'rodcida 'or terna de condctores so-re el 'oste

1ima. fe-rero del #00$

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