lunes, 11 de enero de 2010

MODELO PROYECTO REDES

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio Popular para la Educación Superior
Universidad Nacional Experimental Politécnica
“Antonio José de Sucre”
Vicerrectorado Barquisimeto
Departamento de Ingeniería Eléctrica

DISEÑO DE REDES ELECTRICAS EN MEDIA Y BAJA TENSION EN CONJUNTO, INCLUYE ALUMBRADO PUBLICO, EN CONJUNTO RESIDENCIAL "BRISAS DE LA LOMA"
Barquisimeto, 21 de julio 2009
Equipo Nro.-
Profesor: Alba Zamora
















TABLA DE CONTENIDO
Página
1.-INTRODUCCIÓN -------------------------------------------------------------
2.-OBJETO ----------------------------------------------------------------------
3.-MEMORIA DESCRIPTIVA-----------------------------------------
4. ESTUDIO DE CARGA -------------------------------------------------------
4.1. Bosquejo de Carga -------------------------------------
4.2. Estudio de la Demanda ------------------------------
5.- SISTEMA PRIMARIO (MEDIA TENSIÓN) -------------
6.- SISTEMA SECUNDARIO (BAJA TENSIÓN) -----------
7.- CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES Y EQUIPOS----------------------------------- 7.1.-Conductores-------------------------------------------------------------------------------
7.2.-Postes -----------------------------------------------------------------------------------
7.3.-Aisladores --------------------------------------------------------------------------------- 7.4.-Protecciones ------------------------------------------------------------------------------
7.5. Transformadores --------------------------------------------------------------------------
8.-ALUMBRADO PUBLICO-------------------------------------
9. CÁLCULOS Y CRITERIOS DE DISEÑO ---------------------------------
9.1.CIRCUITO DE MEDIA TENSIÓN ---------------------------
9.1.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN M.T -------------
9.1.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE MEDIA TENSIÓN ---------------------
9.1.1.2. CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN Y CAPACIDAD DE CARGA ------------------
9.2.CIRCUITO DE BAJA TENSIÓN -----------------------------
9.2.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN B.T -------------
9.2.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE BAJA TENSIÓN --------------------------
9.2.1.2. CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN Y CAPACIDAD DE CARGA------------------
10.-ACOMETIDAS----------------------------------------------------------------------------
10.1.-Caja de medidores------------------------------------------------------------------------
Anexos ----------------------------------------------------------------------------------------
Anexo 1. Conductores--------------------------------------------------------------------------
Anexo 2. Luminarias ---------------------------------------------------------------------------
Anexo 3. Aislador de Espiga para 15000 V de tensión ------------------------------------------
Anexo 4. Especificaciones Tecnicas de los Transformadores-----------------------------------
Anexo 5. Postes Reforzado de Media Tensión --------------------
Anexo 6. Postes Reforzado de Baja Tensión ----------------------
Anexo 7. Estructura tipo H para poste de Media Tensión y Baja Tensión ------------------------
Anexo 8. Montaje (tipo bandera)---------------------------------------------------------------
Anexo 9. instalación del fusible cortacorriente y del descargador de sobretensión---------------
Anexo 10. Tabla de Carga ----------------------------------------------------------------------
Anexo 11. Plano del Conjunto Brisas de la Loma -------------------------------------------------
MEMORIA DESCRIPTIVA

1. INTRODUCCIÓN

La instalación asignada para el proyecto fue un Conjunto Residencial, destinado a uso Residencial de manera unifamiliar. Su nombre es Conjunto Residencial “Brisa de la Loma”. Podemos definir la instalación como una Instalación de Usuarios, con una clasificación de tensión de Categoría 1 (Tensiones en los usuarios entre 50 y 1000 V).

2. OBJETIVO
El objetivo de la presente memoria descriptiva es el diseño de las Redes Electricas de distribución en media y baja tensión incluyendo el alumbrado publico; para la Urbanización “Brisa de La Loma”, incluyendo todos sus componentes y con las consideraciones pertinentes.

3. MEMORIA DESCRIPTIVA

La ubicación del Conjunto Residencial es en la población de Sanare, Municipio Andrés Eloy Blanco, Estado Lara, específicamente al lado del Complejo Deportivo Loma Curigua y/o Manga de Coleo Rafael González, Vía Barrio el Timonal. El Área total del conjunto es aproximadamente de 10.640,00 m². El conjunto esta conformado por un total de Setenta y Dos (72) viviendas unifamiliares con un área de construcción de 60 m². En cuanto a los terrenos, 65 de las parcelas tienen un área de 65 m² y las restantes 7 poseen un área entre 80 y 130 m². El conjunto esta conformado por una calle principal que lo divide en 20 viviendas de un lado con un área aproximada de 2840.00 m2 y 52 viviendas del otro de 6435.00 m2 aproximadamente, con dos veredas que sirven de acceso al resto de las viviendas. La Vía al Barrio El Timonal sirve como acceso vehicular para los propietarios y visitantes.

Existe también una línea de 13,8 KV que atraviesa el conjunto de lado a lado pero no es utilizada para la alimentación del mismo, la cual se debe reubicar.

La empresa constructora del urbanismo se denomina SUCESIÓN COLMENAREZ OLIVERO.

La distribución de los elementos restantes es la siguiente:

1. Zona Común.
· Una vía de acceso Principal.
· Cuatro Veredas para acceso peatonal.
· Aceras en la vía principal.
· Una Caseta de Vigilancia.

2. Viviendas de 60 m².
· Tres Habitaciones.
· Una Sala.
· Una Cocina.
· Un Baños.

4.-ESTUDIO DE CARGAS
4.1. Bosquejo de Carga

Para las Casas de 60 m²:
1 Nevera 120 V 12 pies Baja eficiencia 0,35 kVA 2,91 A
1 Lavadora 120 V 1 kVA 8,33 A
1 Televisor de 21” 120 V 0,12 kVA 1 A
6 Lámparas fluorescentes de 40 W 120 V 0,33 A (c/u)
1 Ventilador de Pie 120 V 0,12 kVA 1 A
1 Licuadora 120 V 0,6 kVA 5 A
1 Equipo de Sonido 120 V 0,12 kVA 1 A

Para las Zonas Comunes y Vías:

27 Lámparas M-100 Vapor de Sodio 100 W 120 V Control automático Individual para iluminar la avenida principal y las veredas (27 postes) 0,83 A (c/u)

4.1. Estudio de la Demanda
FASES (W)

NEUTRO (W)
Cargas de Iluminación :(6 Lámparas) (40 W/Lamp), 6X40 W/Lamp = 240
Tomas de Uso General :10 Tomas) (200W/Toma)
Carga de Lavadero
Factores de Demanda
Primeros 3000 W 100%
Resto al 35% (740)
Subtotal A= 3259
1 Nevera 120 V 12 pies
Subtotal B
TOTAL A + B= 3609
KVA Vivienda = KW/FP = (3609) / (0,9) = 4,01 KVA
Según la Tabla 220-32 del CEN la demanda se puede obtener a través de:
# Viviendas 62 en adelante
Factor de Demanda % 23
Como el Conjunto posee 72 viviendas se toma un factor de demanda de 23 %. Por lo tanto la demanda total Máxima de una Vivienda es 4,01 kVA.

# Viviendas 72
Demanda Máxima KVA Vivienda 4,01
Demanda Real 4,01*23
Demanda por Vivienda 0,92 KVA

La demanda total del conjunto sería:
Demanda Total Residencial=72*0,92 = 66,24 kVA

5.- SISTEMA PRIMARIO (Media Tensión)

La empresa que presta el servicio eléctrico es la compañía CORPOELEC en el Estado Lara, quien alimenta al conjunto con una línea de 13,8 kV cuya conexión de entrada se encuentra entre las parcelas con el número 1, en el acceso que da al Parcelamiento Los Sin Techos. Esta conexión es aérea, radial, a una frecuencia de 60 Hz y realizada por 2 conductores # 1/0 ARV (2 # 1/0 ARV).
Tabla de Características del Sistema Primario


CARACTERISTICAS
Sistema Primario (Media Tensión)
Nivel de Tensión: 13,8 kV
Caída de Tensión: 1 %
Frecuencia: 60 Hz
Tipo de Conexión: Aérea
Esquema de Conexión: Radial
Nº de Conductores: 2 Hilos
Tipo de Conductor:# 1/0 Arvidal

6.-SISTEMA SECUNDARIO (Baja Tensión)

Nivel de Tensión: 120/240 V
Caída de Tensión: 3 % Frecuencia: 60 Hz
Tipo de Conexión: Aérea Esquema de Conexión:Radial
Numero de Fases: 3 Hilos
Tipo de Conductor:# 1/0 TRIPLEX 1.1.1.

7.-. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES Y EQUIPOS

7.1.-Conductores

Para Baja Tensión: El conductor utilizado será de tipo TRIPLEX #1/0 (Ver anexo 1), estará sujeto al poste a través de un adaptador TRIPLEX. La iluminación será alimentada a partir del mismo circuito monofásico que alimenta las acometidas.

7.2. Postes (Construcción)

El poste que se seleccionará para la distribución en el sistema primario es el de 36 pies de altura, reforzado, y un esfuerzo en cumbre 230 Kg. (Ver Anexo 4). El montaje es de línea recta, cruces y terminación. (Ver Anexo 7) La construcción incluirá pletinas, abrazaderas y tornillos. Colocando donde se ameriten estructuras de poste tipo H. (Ver Anexo 6). Las Líneas se instalarán con un montaje TIPO BANDERA (En Media Tensión) debido a que se debe tomar el retiro exigido por norma ya que las casas quedan muy próximas a los postes.
Tipo de Poste para la distribución de baja tensión, se realizará en algugos casos por medio de los mismos postes de media tensión y donde lo amerite la distancia se instalarán postes propios para baja tensión, los cuales serán de 27 pies de altura, y un esfuerzo en cumbre de 187 Kg. (Ver Anexo 5).

7.3.-. Aisladores:
Los aisladores a utilizar son de tipo cerámico, de espiga para 15.000 V de tensión de servicio con Rosca de 2,54 cm. (Ver Anexo 3).

7.4. Protecciones
En la conexión de entrada al conjunto se colocará un seccionador monopolar de 13,8 KV, de corriente nominal de 400 A, y corriente máxima de 10 KA. También en el lado de alta de los transformadores irá instalado un cortacorriente monopolar de 13,8 KV, de corriente nominal de 100 A, corriente de cortocircuito simétrico 5800 A y corriente de cortocircuito asimétrico 8000 A. Las instalaciones incluirán los fusibles cortacorriente correspondientes, los descargadores de sobretensión y las puestas a tierra.


7.5.- Transformadores:

Se instalarán dos bancos de transformación monofásicos 13800/(240/120) V, ya que solo se tiene dos líneas de media tensión en el lado primario (13800 V). Estos irán instalados en poste tipo 557168 (Ya descritos) y serán de tipo convencional (ver especificaciones en Anexos). Un transformador se instalará en la Avenida Principal entre las parcelas 8 y 17. Dicho transformador se utilizará para alimentar 32 viviendas, es decir, 32 x 0,92 = 29,44 kVA de demanda residencial. Considerando una holgura del 20 % el transformador seleccionado es de 37,5 kVA, quedando un restante de 0,56 kVA para alimentar la iluminación de la vereda 1. El otro transformador se instalará de igual forma en la Avenida Principal entre las parcelas 51 y 52; y se utilizará para alimentar 40 viviendas, es decir, 40*0,92 = 36,8 kVA de demanda residencial. Considerando una holgura del 20 %, el transformador seleccionado es de 50 kVA, quedando una holgura 3,2 kVA para el alumbrado de la vía principal y de las veredas restantes.
1.2. Sistema Secundario (Baja tensión)
La distribución se dividirá en 4 circuitos, de los cuales tres (3) se situarán en cada vereda y el restante en la Avenida Principal. Estos circuitos incluirán los circuitos que van a las acometidas y al alumbrado.

8.- ALUMBRADO PUBLICO

Para realizar el diseño del alumbrado público del proyecto se utilizo como texto de consulta el libro “Alumbrado Público, Criterios, Diseños y Recomendaciones”; Autor Ingeniero Miguel Ereú. El programa utilizado para las simulaciones, posteriormente mostradas, fue Obra-Lux de Litestar. Se diseñó el alumbrado para la caminarías y las vías de acceso automotor.

Se tienen dos tipos diferentes de alumbrado, uno destinado para la iluminación de la Avenida Principal y el otro para iluminación de las veredas.

La iluminación de la Avenida Principal y las veredas se harán con luminarias M-100 con bombillo de Vapor de Sodio de 100 W y 120 V; con un Control Automático Individual para iluminar la Avenida Principal y veredas. (Ver Anexo 2). La instalación lumínica será de una luminaria por cada poste. La diferencia entre los tipos de iluminación es que los brazos de las luminarias de la vía tendrán un Ángulo de 15 º y los brazos de las luminarias de las veredas tendrán un Ángulo de 0º.

Vías de acceso automotor:
Según la tabla 4.6 del Libro, referida a la norma de diseño IIB-102007 de Niveles de Iluminación / Electricidad de Caracas, (Pág 62). La vía de acceso automotor de la urbanización es de tipo D (Calles Rurales, Suburbanas y de Acceso a Barriadas. Acceso a Peajes, Terminales de Pasajeros, Alcabalas, Estacionamientos). El nivel de iluminancia recomendado para este tipo de vías es mayor o igual a (15-20) lux.

Para la simulación consideramos
Características-Especificaciones
Ancho de las aceras:1 m
Ancho de vía ( calzada): 7 m
Altura de la luminaria. 6 m
Longitud del brazo: 2 m
Distancia entre luminarias: 20 m
Angulo del brazo: 15 º
Tipo de luminaria: EX39 100w SAP 120V

Se simulo además la contribución de las luminarias ubicadas en la parte exterior de las casas para darle un aspecto más real al estudio. Se colocaron tres casas entre cada poste suponiendo una luminaria LF-18 BOYACA 2x32 W colocada en el frente de cada vivienda. Los resultados obtenidos fueron:

Se verifica que la iluminancia más baja en la vía está entre 26 y 56 Lux (Entre Rojo Claro y Violeta-Azul), por lo que se ajusta a las recomendaciones dadas por la norma para un diseño aceptable.

Veredas:
Según la tabla 4.6 del Libro, referida a la norma de diseño IIB-102007 de Niveles de Iluminación / Electricidad de Caracas, (Pág. 62). La vía de acceso automotor de la urbanización es de tipo E (Áreas Públicas de Circulación de Peatones: Plazas, Parques, Bulevares, Caminerias, Veredas, Puentes y Pasarelas). El nivel de iluminancia recomendado para este tipo de vías es mayor o igual a (15-25) lux.
Para la simulación consideramos
Características-Especificaciones
Ancho de la Vereda:2,4 m
Altura de la luminaria: 6 m
Longitud del brazo: 2 m
Distancia entre luminarias: 20 m
Angulo del brazo: 0 º
Tipo de luminaria: EX39 100w SAP 120V

Se simulo además la contribución de las luminarias ubicadas en la parte exterior de las casas para darle un aspecto más real al estudio. Se colocaron dos casas entre cada poste suponiendo una luminaria LF-18 BOYACA 2x32 W colocada en el frente de cada vivienda. Los resultados obtenidos fueron:

Simulación:
Vemos cumplido el requerimiento exigido por Norma. La iluminación es cercana a los 100 Lux. (Color Violeta).

9. CALCULOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
9.1. CIRCUITO DE MEDIA TENSION
El Circuito de Media Tensión está conformado por una línea de 13,8 kV, que alimenta a unos transformadores de 37,5 kVA y 50 kVA, ubicados a 80 y 160 metros respectivamente de la entrada de dicha línea.

9.1.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN M.T.

9.1.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE MEDIA TENSIÓN

9.1.2. CÁLCULO DE LA CAÍDA DE TENSIÓN Y CAPACIDAD DE CARGA

Según el reglamento de Distribución de la Energía Eléctrica, la caída de tensión no puede superar el 1% como se mencionó en la descripción del sistema de Media Tensión. Para el Sistema mostrado la Caída de Tensión sería:

kVA x Km = 10. V%.(KV)²/(2.(RCosQ + XSenQ))
kVA x Km =1340,56033
Valor Límite

(Con una tensión de 13,8 kV (Línea), V% = 1, R = 0,6382, CosQ = 0,8, X = 0,3329, SenQ = 0,6 (Características del Sistema y del Conductor TRIPLEX 1/0))

Los kVA de la Urbanización son:
kVA.Km= 11

Como el valor de los kVA calculados es menor al valor límite, no se sobrepasa el criterio de la
caída de tensión, por lo que el diseño es aceptable.


Para este valor de kVA.Km la caída de tensión es: 0,00820552%

Capacidad de Carga del conductor

Imáx =3,66507498

El conductor 1/0 ARV soporta esta corriente

9.2. CIRCUITO DE BAJA TENSION


El Circuito de Baja Tensión está conformado por las 72 viviendas y las luminarias del alumbrado público tanto de la Avenida Principal como las veredas, dividiendo su carga en dos transformadores uno de 37,5 kVA y otro de 50 kVA respectivamente.

9.2.1. ESTUDIO DE CAÍDA DE TENSIÓN EN BT. Y CAPACIDAD DE CARGA

9.2.1.1. DIAGRAMA UNIFILAR DEL SISTEMA DE BAJA TENSIÓN (TRANSFORMADOR DE 37,5 KVA)

10.-ACOMETIDAS

Las acometidas para las casas serán Aéreas y su longitud no será nunca mayor a 30 metros. Se realizarán con conductor TRIPLEX de calibre AWG Nº 6. Las acometidas que tengan que cruzar la calle serán instaladas de manera que no obstaculicen el tránsito vehicular por la vía, asegurándose que no se encuentren por debajo de los 4 metros de altura en ese caso

10.1.-Caja de medidor


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