Proyecto de una línea de B T

Ingeniería industrial. Proyecto. Potencia. Instalación. Cables subterráneos. Líneas de alta tensión. Red de distribución

  • Enviado por: Garrote
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 18 páginas
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PROYECTO

MEMORIA:

Objeto y utulidad del proyecto

En la población de Arjona se desea construir una zona residencial llamada Los Naranjos, la cual constará de 21 viviendas. La población de Arjona se encuentra con defecto de potencia, puesto que la potencia existente en dicha población es la justa y necesaria para suministrar a sus vecinos y fábricas existentes dejando pues un margen de potencia bastante ajustado en temporada de aceituna. Es por ello que se ha de proyectar una nueva linea desde la población de Andújar a Arjona, para complementar la potencia ya existente.

La zona residencial Los Naranjos está proyectada a demandar una media de 5000 W/ vivienda (grado de electrificación medio), que resultaría un total de 105 Kw., a un coseno de 0.85.

Por ello estimamos de gran utilidad esta linea de apoyo.

Descripción del proyecto

En lineas generales describiremos el proyecto que nos ocupa, entrando después en pequeños detalles que integran la instalación.

La empresa AL-ANDALUS, encargada de la ejecución del proyecto, tendrá que construir una linea desde Andújar a la población de Arjona.

Dicha linea constará de una distancia de 11.000 metros de longitud, partiendo desde la subestación Montequinto de Andújar. El recorrido de esta linea transcurrirá por la campiña de Andújar (comarca). Este recorrido se verá interrumpido por el río Guadalquivir a 1000 metros de distancia del punto de origen (subestación), 3000 metros hasta la carretera y cruce que une las poblaciones de Andújar, Lahiguera y Arjona, 6000 m hasta el arroyo Salado y 9000 m hasta el final del arroyo Valhondo, llegando por fin el final de la linea a la población de Arjona, a 458m de altitud y a

una distancia del punto origen de 11 Km. El final de la linea concluye en el transformador, cuya potencia es de 200 KVA., y estará ubicado en la entrada de la zona residencial Los Naranjos y transformará la tensión de la linea de alta, en una linea de baja. La linea de alta tensión transportará una tensión de 25 Kv. y una potencia de 170 Kw.

El transformador necesario para suministrar la energía tendrá en el debanado primario para 25Kv. entre fases. En el debanado secundario tendrá dos salidas, una a 220 voltios entre fase y neutro para la zona residencial y una segunda salida a 380 voltios entre fases, para la posible creación en el futuro de industrias en la zona.

La distribución de la energía en dicha zona se realizará en forma de anillo; se asegura aí la continuidad del servicio en caso avería de uno cualquiera de los tramos del cable.

El transformador ha de tener una conexión triángulo zig-zag o bien una conexión triángulo estrella, en el primario y el secundario respectivamente. Se ha elegido estas conexiones, puesto que en la utilidad del debanado secundario será la de distribución de energía a viviendas y por tanto, redes desequilibradas.

CABLES SUBTERRANEOS:

Estos cables estarán formados por tres conductores de cobre electrolítico, aislados.

El cable será transportado al lugar de emplazamiento por medio de bobinas de 250 metros de longitud, por lo que será necesario empalmarlos para obtener la continuidad de la misma; estos empalmes se llevarán a cabo por cajas rellenas de una pasta especial, que servirá como pasta aislante y serán ejecutados en las formas previstas para este tipo de trabajo.

La colocación de los cables sobre el terreno se efectuará dea la siguiente forma: Se abrirá una zanja de 0.6 metros de anchura y 1 metro de profundidad, en el fondo de la cual se extenderá una capa de arena de 20 centímetros de espesor y donde se asentará el cable el cual será cubierto por otra capa de arena de otros 20 centímetros, colocándose una capa de ladrillos ordenados con su máxima dimensión perpendicular al eje de la zanja; esto último para prevenir la presencia del cable en trabajos posteriores que deban efectuarse en el suelo.

Finalmente se rellenará la zanja con las tierras de la excavación y cuando estas se hayen asentadas se procederá a la reposición del pavimento normal.

Existe la posivilidad de fijar sobre el plano del trazado las diferentes canalizaciones necesarias de gas, agua y electricidad instaladas en la población para cumplir las normas del reglamento, antes de comenzar los trabajos del tendido de cable subterraneo, nos informaremos de los datos accesibles. En este caso no será necesario tomar en consideración estos datos puesto que la urbanización se ubicará a las afueras de la población de Arjona y por tanto no exixten vías subterraneas de agua, gas ó eléctricas.

LINEAS DE ALTA TENSIÓN:

Estarán formadas por tres conductores de cobre electrolítico de 10 milímetros cuadrados de sección cada uno. Se apoyarán en los postes por medio de aisladores de vidrio en forma de cadena frabricado para aguantar una tensión de trabajo de 25 Kv. Según el fabricante y la norma U.N.E. vigentem en la que dice que las partes metálicas de los aisladores estarán protegidas contra la acción corrosiva de la atmósfera. Estos aisladores se encontrán fijados sobre soportes curvos de acero galvanizado, provistos de enganches de grilletes para fijarlos en los postes. Estos serán de acero, cuya pletina es de 150 x 10 milímetros y los angulares serán de 150 x 15 milímetros; y de alineación, con pletina de 150 x 10 milímetros y angular

de 150 x 10 milímetros. La altura del poste será de 12 metros en total, y la altura hasta el suelo es de 10'65metros. Los postes serán enclavados en lugares específicos, enterrando de estos 1'6 metros con hormigón y teniendo en cuenta el terreno en el que serán colocados. Preferiblemente un terreno firme y seco.

La linea que se proyecta estáconsiderada de tercera categoría, puesto que de esta categoría de 3 Kv. (tensión nominal) 3'6 Kv. (tensión más elevada), hasta los 20 Kv. de tensión nominal y 24 Kv. de tensión más elevada. Esta linea será de 25 Kv.

Cuando se empleen cables a tierra para la protección de la linea se pondrán estos con un ángulo que formen con respecto a la vertical que pasa por el punto fijado del cable de tierra, con la linea determinada por este punto y el conductor, no exceda en 35 grados.

El número de aisladores será tres, puesto que dichos aisladores tienen capacidad suficiente para soportar una tensión muy superior a la de la linea.

TRANSFORMADOR:

El transformador, estará construido por caja ó chasis, un nucleo, bobina, elementos de refrigeración, sistema adecuado para la obsorción de las dilataciones de líquido refrigerante, sonda térmica, bornes de conexión y pasatapas de alta y baja tensión, bornes de conexión de puesto a tierra, grifo de vaciado con tapón, cáncamo para la elevación, transporte y ruedas biposicionales.

Este transformador tendrán un a potencia de 200 Kv. que se especificarán en la placa de características, tantos elementos como dicte la norma.

CASETA DE TRANSFORMACIÓN:

Se hará un estudio del terreno, hasta una profundidad de dos metros, con una indicación del nivel freático existente de la zona. La caseta de trasnformación atendiendo a su ubicación será interior y constará de un equipo de transformación sencillo.

LÍNEAS DE BAJA TENSIÓN:

En uno de los planos del proyecto aparece dibujada la red de distribución de baja tensión trazada por las calles de la población.

Se ha supuesto un factor de potencia medio de 0'85 , se ha considerado que las cargas tienen el mismo factor de potencia (puesto que son viviendas y el único factor de potencia existente en ellas se deben a casos particulares como equipos fluorescentes, etc.. y el factor de potencia es casi 1).

El primer cálculo que se realiza para calcular la sección de la línea será la caída de tensión.

E= R x I x 1'73

Siendo:

E= caída de tensión admitida.

R= resistencia del conductor.

I= intensidad que circula en la linea de AT.

Las intensidades consideradas para el cálculo dela caída de tensión serán:

I'= I x cos fi

Siendo:

I'= la intensidad para la caída de tensión.

I será la intensidad que circula por la línea de AT.

La resistividad del cobre a 20ºC obtenemos:

P

I= --------------------------

E x 1'73 x cos fi

S

I= ---------------------

E x 1'73

Teniendo en cuenta que L es la longitud de la línea y S la sección.

Teniendo el valor de la caida de tensión E se obtiene:

0'017 x L x I' x 1'73

S= ----------------------------------

E

La red con cuatro conductores (R,S,T y N) presenta el inconveniente de la existencia de desequilibrio, debido a la diferencia de corrientes por fase existentes en las cargas de cada puente. El resultado será la circulación por el neutro de una corriente que llevará consigo un aumento de la caida de tensión prevista.

Partiremos del hecho en el que el reparto de las acometidas entre los puentes, lo haremos de forma que el equilibrio alcance únicamente el valor del 10% de la corriente máxima, para compensar el aumento de la caida de tensión tolerada (5%) y la tensión simple (fase y neutro) del trabajo, es de 220v. La pérdida de tensión máxima será de 19v.

En el cálculo efectuado de esta forma, no tendremos en cuenta la reactancia de la línea, siendo:

E'= (R x I x cos fi + F x L x l x sen fi) x 1'73

Siendo:

E'= caída de tensión compuesta ó entre fases, en voltios

R= resistencia de uno de los conductores en ohmios

L= coeficiente de inducción por Km de conductor (en henrios)

l= longitud del conductor en Km

I= intensidad de corriente en Amperios

F= pulsaciones de corriente= 314 para frecuencias de 50 periodos/seg.

Fi= ángulo de retraso entre la tensión y la intensidad

Cuando no se tome en consideración la reactancia de la línea, la sección se calcula según lo indicado en la fórmula:

E= R x I x cos fi x 1'73

CALCULO Y DIBUJO DE UNA RED EN ANILLO:

'Proyecto de una línea de B T'

24'69 X 20 = 493'8

24'69 X 25 = 617'25

24'69 X 30 = 740'7

24'69 X 35 = 864'15

24'69 X 40 = 987'6

24'69 X 45 = 1111'05

24'69 X 50 = 1243'5

24'69 X 55 = 1357'95

24'69 X 60 = 1481'4

24'69 X 65 = 1604'85

24'69 X 70 = 1728'3

24'69 X 75 = 1851'75

24'69 X 80 = 1975'2

24'69 x 85 = 2098'65

24'69 x 90 = 2222'1

24'69 x 95 = 2345'55

24'69 x 100 = 2469

24'69 x 105 = 2592'45

24'69 x 110 = 2715'9

24'69 x 115 = 2839'35

24'69 x 120 = 2962'8

24'69 x 125 = 3086'25

( " x A x L )

" = 37167'45 M = -----------------------

LT

37167'45

M = ------------------ = 251'98 A

147'5

24'69 x 21 = 518'49 A 518'49 - 251'98 = 266'51 A

up x V 5 x 220

u = ----------------- = ------------- = 11 v.

100 100

24'60 x 20 =493'8

24'69 x 25 =617'25

24'69 x 30 =740'7

24'69 x 35 =864'15

24'69 x 40 =987'6

24'69 x 45 =1111'05

24'69 x 50 =1243'5

24'69 x 55 =1357'95

24'69 x 60 =1481'4

24'69 x 65 =1604'85

19'61 x 70 =1372'7

" =10502'25

24'69 x 22'5 = 555'525

24'69 x 27'5 = 678'975

24'69 x 32'5 = 802'425

24'69 x 37'5 = 925'875

24'69 x 42'5 = 1049'325

24'69 x 47'5 = 1172'775

24'69 x 52'5 = 1296'225

24'69 x 62'5 = 1543'125

24'69 x 67'5 = 1666'575

24'69 x 72'5 = 1790'025

5'08 x 77'5 = 393'7

" = 11874'55

1'73 x (10502'25)

S = ------------------------- = 33'38

56 x 11

1'73 x (1184'55)

S = ------------------------- = 33'38

56 x 11

CÁLCULO DE LA RED DE ALTA TENSIÓN:

La línea de alta tensión se enngloba en dos grupos:

  • Línea aérea de alta tensión.

  • Línea subterranea de alta tensión.

  • Línea Aérea de Alta Tensión:

    Las intensidades respectivas que se consideren para el cálculo de la caída de tensión, en el supuesto que el rendimiento total del transformador sea el 80% , el factpr de potencia del transformador es de 200 Kva.

    200000

    I = -------------------------- = 5'78 A.

    25000 x 1'73 x 0'8

    La caída de tensión máxima admisible será del 5% por lo que la sección será:

    1'73 x 11100 x 5'78 x 0'85

    S = ----------------------------------- = 2'15 A.

    35 x 1250

    La sección mínima admisible según el reglamento técnico de las líneas eléctricas aéreas de alta tensión es de 10 mm2. Y por tanto se adoptará esta sección, con un diámetro de 3'5 mm.

    5 x 25000

    V = ---------------- = 1250 v.

    100

    ACCIONES A CONSIDERAR EN EL CÁLCULO:

    Presiones Debidas al Viento:

    Se considerará un viento de 120 Km/h, la acción de este viento da lugar a unas presiones que a continuación se indican:

  • sobre conductores y cables de tierra de un diámetro igual ó inferior a 16 mm de diámetro, una presión de 60 Kgr/m2. Valor que será válido hasta una altura de 40 metros sobre el terreno circundante.

  • b) sobrecargas motivadas por el hielo:

    no se tendrá en cuenta sobrecarga alguna motivada por el hielo, ya que la línea está situada en la zona “A” del país y por consiguiente a una altura sobre el nivel del mar igual ó menor a 500 metros.

    CÁLCULOS ELÉCTRICOS:

    Densidad: la densidad de corriente para aluminio y una sección de 10 mm2 es de 6 A/mm2.

    Efecto Corona y Perturbaciones:

    Este efecto no se tomará en líneas de tercera categoría puesto que el reglamento eléctrico de líneas eléctricas de Alta Tensión no lo contempla.

    Nivel de Aislamiento:

    En condiciones bajo lluvia a 50 Hz durante un minuto y con una onda de impulso de 1'2/50 microsegundos. Se considerará un aislamiento mínimo sobre la tensión más elevada (24 Kv) una tensión de ensayo al choque de 125 Kv de cresta, y una tensión de ensayo a frecuencia industrial de 50 Kv eficaces.

    Distancias de Seguridad: La altura con respecto a la punta de flecha del cable es:

    V

    5'3 + ---------------------- = en m.

    150

    20 Kv

    5'3 + ---------------------- = 5'43 m.

    150

    Y como el mínimo es de 6 metros y en los cálculos no supera este valor, se tomará el valor de 6 metros.

    CÁLCULO MECÁNICO DE LA LÍNEA DE ALTA TENSIÓN:

    En dicha línea de alta , los postes de celosía estarán dispuestos a las distancias reglamentarias que según el reglamento. Para los vanos calcularemos la resistencia mecánica de ciertos conductores, los cuales han de soportar las inclemencias del tiempo, así como los aisladores deverán de cumplir todo lo impuesto anteriormente.

    CÁLCULO DE POSTES:

    Todos los postes deverán tener una altura de 12 metros con una base de hormigón de 1225 mm de lado, siendo la base un cuadrado. Dichos postes podrán soportar un peso máximo de 500 Kg. Con lo qu consideraremos un peso suficientemente estable para la función de dichos postes.

    La referencia de los postes que se utilizarán será de C-12-500, con una altura máxima desde el suelo hasta la parte superior del poste de 1065 cm. Con una altura desde la parte inferior del hormigón hasta la superficie del suelo de 1600 mm3.

    Los anguloares de los que se han de colgar los cables serán de tresbolillo. Todos estos postes serán concevidos para ser utilizados en líneas eléctricas de Alta Tensión hasta los 30 Kv. Existen dos series de postes: una de perfiles tubulares y otra en algulares. La serie que se utilizará será la última mencionada anteriormente. Todos los datos se han calculado para una densidad de terreno de 12 Kg. /m2. Los aisladores de dichos postes se dispondrán en cadena y según el cálculo estarán agrupados en tres aisladores por cadena. Las dos clases de postes a utilizar serán de alineación y de entroque ó fin de línea. La distancia entre postes será de 75 metros aproximadamente.

    PROYECTO DE RED DE DISTRIBUCIÓN DE A.T. Y B.T.:

    Relación de propietarios afectados por el paso de la línea de alta tensión:

    Nº ORDEN NOMBRE DEL PROPIETARIO TÉRMINO CLASE DE EMPRESA

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    F.J. GARROTE CARMONA

    J. AVILÉS CARABALLO

    LUIS M. QUERO M.

    F. RUANO CARMONA

    AMPARO ZAFRA LARA

    AYUNT. ANDÚJAR

    ARJONA

    ANDÚJAR

    ARJONA

    ARJONA

    ANDÚJAR

    ANDÚJAR

    CAMPO

    CAMPO

    SOLAR

    CAMPO

    TIERRA CALMA

    SOLAR

    ARJONA, MARZO DE 1998

    PRESUPUESTOS:

    Presupuesto de la Red de Distribución:

    • Cable de 3'6mm...................11000m...............................271333 ptas.

    • Cable de 35mm........................500m....................................9500ptas.

    • Cable de 0'9mm...................11000m................................139330ptas.

    • 32 piezas de empalme para conductores.............................20000ptas.

    TOTAL: 440163 PTAS.

    Apoyos:

    La línea estará constituida por cuatro conductores de 500 metros de longitud y su colocación irá dispuesta sobre la fachada del centro de transformación.

    40 remates...............................................................................11000ptas.

    Línea Aérea de Alta Tensión:

    • 114 postes metálicos a 27000 ptas c.u...........................3078000ptas.

    • 1026 aisladores para una tensión de trabajo de 25000v a 800 ptas cada uno....................................................................................820800ptas.

    • cable de acero de 3'6 mm2 de sección, galvanizado para cruce de carretera..............................................................................10000ptas.

    • hormigón en masa, con 200 Kilogramos de cemento por metro cúbico de obra..............................................................................145000ptas.

    • acero de material aparte de los postes................................51000ptas.

    • 114 piezas de placas de peligro de muerte.........................91200ptas.

    • indemnización a los propietarios del terreno...................300000ptas.

    TOTAL: 4496000 PTAS.

    MONTURA DE LOS CABLES:

    -Ejecución de 75 empalmes a 650 ptas c.u....................................4875ptas.

    - Ejecución de 25 cajas de terminales a 450 ptas c.u....................11250ptas.

    ESTACIÓN TRANSFORMADORA:

    • Un kiosco de plancha de hierro.........................................571000ptas.

    • Un transformador de 200 Kva.........................................1250000ptas.

    • Transformadores y aceros que no figuran incluidos en los respectivos presupuestos........................................................................34000ptas.

    TOTAL: 1915000 PTAS.

    SUMA TOTAL DEL IMPORTE: 6862163 PTAS.

    Dicho presupuesto importa las obras, siendo un acantidad total de seis millones ochocientas sesenta y dos mil ciento sesenta y tres pesetas.

    Arjona a 23 de Marzo de 1998.

    TARIFAS Y CONDICIONES DE APLICACIÓN:

    Las disposiciones oficiales de los últimos años relativas a tarifas son:

    • Tarifas eléctricas de estructura binómica (O.M. del 31-12-70). B.O.E. nº.197 del 18-8-69.

    • Nuevo sistema integrado de facturación de energía eléctrica ( Decreto 3561/1972) B.O.E. nº 13 del 15-1-73.

    • Sistema integrado de facturación de energía eléctrica (O.M. del 11-4-73). B.O.E. nº 93del 18-4-73.

    • Modificación de las condiciones del sistema integrado de facturación de energía eléctrica ( Decreto 555/1974). B.O.E. nº 53 del 2-3-74.

    • Nuevas tarifas eléctricas (Decreto 52/1975). B.O.E. nº 26 del 30-1-75.

    • Precios diferenciales de determinados consumos de energía eléctrica (O.M.del 28-10-74). B.O.E. nº 273 del 14-11-74.

    • Nuevas tarifas eléctricas (O.M. de 11-3-74) B.O.E. nº 63 del 14-4-74.

    • Nuevas tarifas eléctricas (O.M. del 30-1-75).

    • Nuevo plazo para la aplicación del Artículo 4º de la O.M. del 28-10-74 (O.M. del 27-6-75).

    • Nuevas tarifas eléctricas de estructura binómica (Decreto 2930/1975). B.O.E. nº 274 del 15-11-75.

    • Suministros especiales según tarifas E-2 (O.M. del 9-2-76). B.O.E. nº 46 del 23-2-76.

    • Nuevas tarifas eléctrica (O.M. del 5-7-77). B.O.E. nº 192 del 12-7-77.

    PRESUPUESTOS DE CONSTRUCCIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN:

    A continuación se reseñan los siguientes elementos que integran la red de distribución y se ponen una serie de datos que de consideran de interés para la redacción de los presupuestos.

  • TRABAJOS SECUNDARIOS:

    • El transporte de los cables y demás accesorios, desde los depósitos de la compañía hasta el lugar de la realización de las obras, así como también la devolución de los sobrantes será por cuenta del contratista.

    • Los accesorios complementarios tales como tablones, vigas... correrán por cuenta del contratista el cual será el responsable si estos sufriesen algún daño.

    • La vigilancia de los materiales establecidos en la línea correrá a cargo del contratista

    • El cable será proporcionado por la compañía quien ejecutará la preparación necesaria del mismo, procurando la mayor rapidez en estos trabajos. Si por cualquier circunstancia la compañía no pudiese proceder con la rapidez que interese al contratista, no podrá exigir indemnización alguna.

  • PRINCIPIO Y REALIZACIÓN DE LOS TRABAJOS:

    • El contratista deberá comenzar los trabajos tan pronto como reciba la oportuna orden de la compañía.

    • En la ejecución de los trabajos el contratista deberá abtenerse a las instrucciones que reciba de la dirección de las obras.

    • A la solicitud de la dirección de las obras el contratista deberá poner en sus trabajos el número de operarios que sean necesarios para llevar a cabo la obra con la rapidez conveniente.

    • Será de cuenta del contratista todas las cargas resultantes de las aplicación de las leyes en vigor de los accidentes de trabajo y subsidio que ordene la ley.

  • CONDICIONES DE PAGO:

    • La condición de pago se fijará de común acuerdo entre el contratista.

    • No habrá abono alguno al contratista por trabajos fuera de contratas, si antes de empezado no ha sido autorizado por la dirección de las obras y contenidos sus precios por escrito.

    • La compañía se reserva el derecho de hacer construir por otros contratistas los trabajos fuera de contrata.

    • No será atendida reclamación alguna del contratista que no haya formulado en el acto de terminar los trabajos.

  • RELEVACIÓN DEL TRABAJO:

  • La compañía queda relevada para relevar de lso trabajos al contratista ya sea total ó parcialmente y entregar estos a otros contratistas.

    En estos casos se avisará al contratista por escrito al relevar en todo ó en parte de los trabajos contratados, se abonará al contratista solamente los trabajos finalizados.

  • RESCISIÓN Y TRASPASO DEL CONTRATO:

  • El contratista no puede traspasar este contrato ni dar los trabajos sin la previa autorización de la compañía.

  • GASTOS DE TIMBRE:

  • Los gastos del papel sellado y timbre los pagarán ambas partes. Las partes contratantes se afirman y gratifican; el contenido de este contrato tiene igual validez que una escritura pública prometiendo fielmente cumplirlo, a cuyo fin lo firman por duplicado y a un solo efecto.

    Arjona, Marzo de 1998.

    'Proyecto de una línea de B T'