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PROYECTO COMPLEJO TERMOELÉCTRICO CASTILLA

COPIA A:

Unidad Cantidad

S/E HACIENDA CASTILLA

Dirección T&D 1

Dirección GEN 0 CRITERIOS DE DISEÑO

Dirección ITO 0

Of. Comercial 0

Aprobado por:

ARTURO GAJARDO V.

Revisado por:

MARCELO SAAVEDRA G.

TOTAL 1

Preparado por:

RODRIGO CAMPOS V.

N° de Documento

DI-MPX-01-30-ITE-01

Revisión:

Revisión 0: 27 DE AGOSTO DEL 2008

Cliente / Mandante:

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ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................7

2 UBICACIÓN DE LAS OBRAS.........................................................................................................7

3 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS OBRAS ....................................................................8

3.1 DESCRIPCIÓN DE LA S/E HACIENDA CASTILLA .............................................................8

4 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO......................................................................................8

4.1 CONSIDERACIONES GENERALES....................................................................................8

4.1.1 De las Instalaciones ..............................................................................................8

4.1.2 De la Operación y el Mantenimiento ...................................................................11

4.2 CONDICIONES AMBIENTALES ........................................................................................12

4.3 PARÁMETROS DEL SISTEMA ELÉCTRICO ....................................................................12

4.4 NORMAS APLICABLES.....................................................................................................13

4.5 SIMBOLOGÍA.....................................................................................................................14

4.6 UNIDADES DE MEDIDA ....................................................................................................14

4.7 CONDICIONES DE SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE...................................................14

4.7.1 Exigencias por Impactos Ambientales ................................................................14

4.7.2 Condiciones Generales de Seguridad.................................................................16

5 DISEÑO DE OBRAS ELÉCTRICAS .............................................................................................17

5.1 DISTANCIAS ELÉCTRICAS ..............................................................................................17

5.1.1 Distancias Eléctricas Mínimas ............................................................................17

5.1.2 Distancias Mínimas Para el Personal..................................................................17

5.1.3 Altura de los Conductores de Barras Sobre el Nivel del Suelo ...........................18

5.1.4 Altura de Remate en Subestaciones...................................................................18

5.1.5 Distancias de Alcance de un Operador...............................................................18

5.2 CARACTERÍSTICAS GENERALES PARA EL EQUIPAMIENTO PRIMARIO. ...................18

5.2.1 Interruptores de Poder ........................................................................................18

5.2.2 Aisladores de Pedestal .......................................................................................21

5.2.3 Pararrayos ..........................................................................................................21

5.2.4 Desconectadores ................................................................................................24

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5.2.5 Transformadores de Medida (TP y TC)...............................................................27

5.3 GRADOS DE PROTECCIÓN .............................................................................................28

5.4 ALAMBRADOS ..................................................................................................................28

5.4.1 Generalidades.....................................................................................................28

5.4.2 Identificación de Cables de Control Multiconductores.........................................30

5.4.3 Alambrados Internos ...........................................................................................30

5.4.4 Alambrados Remotos o Externos........................................................................31

5.4.5 Identificación de Conductores y Circuitos ...........................................................31

5.4.6 Regleta de Terminales ........................................................................................31

5.4.7 Cajas de Reagrupamiento ..................................................................................31

5.5 ALUMBRADO.....................................................................................................................32

5.5.1 Sistema de Alumbrado........................................................................................32

5.5.2 Definiciones y Terminologías ..............................................................................32

5.5.3 Condiciones de Medición ....................................................................................33

5.5.4 Uniformidad.........................................................................................................33

5.5.5 Confort ................................................................................................................34

5.5.6 Economía............................................................................................................34

5.5.7 Disposiciones de Artefactos................................................................................34

5.5.8 Otros Aspectos del Diseño de Alumbrados.........................................................34

5.5.9 Fuentes de Alimentación del Alumbrado.............................................................35

5.6 CANALIZACIONES ELÉCTRICAS.....................................................................................36

5.6.1 Diseño General de Canalizaciones. ....................................................................36

5.6.2 Canalizaciones en Canaletas Interiores..............................................................36

5.6.3 Canalización en Ductos ......................................................................................37

5.6.4 Ductos Metálicos.................................................................................................38

5.6.5 Ductos no Metálicos............................................................................................38

5.6.6 Ductos Plásticos..................................................................................................38

5.6.7 Ductos Flexibles..................................................................................................39

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5.6.8 Cámaras .............................................................................................................39

5.6.9 Cajas de Derivación, Cajas de Aparatos y Accesorios. ......................................39

5.6.10 Puesta a Tierra de las Canalizaciones................................................................40

5.6.11 Sellado de Pasadas de Cables ...........................................................................40

5.6.12 Informaciones para la Obra Civil .........................................................................40

5.7 MALLA DE PUESTA A TIERRA. ........................................................................................41

5.7.1 Consideraciones Básicas Generales Para la Malla de Puesta a Tierra ..............41

5.7.2 Normas Aplicables ..............................................................................................43

5.7.3 Malla Aérea.........................................................................................................43

5.8 DISEÑO DE CONTROL .....................................................................................................44

5.8.1 Sistema de Control Eléctrico...............................................................................44

5.8.2 Diseño General de las Instalaciones de Control Local........................................45

5.8.3 Objetivos y Modalidades de Control Eléctrico.....................................................48

5.8.4 Funciones del Control .........................................................................................49

5.8.5 Supervisión .........................................................................................................49

5.8.6 Enclavamientos...................................................................................................50

5.8.7 Medidas ..............................................................................................................50

5.8.8 Manejo de Alarmas y Eventos ............................................................................51

5.8.9 Sincronización Horaria. .......................................................................................51

5.9 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS PROTECCIONES........................................51

5.9.1 Estudio de Protecciones .....................................................................................51

5.9.2 Estudios de Verificación del Sistema de Protección ...........................................51

5.9.3 Estudios de Coordinación y Ajuste de Protecciones ...........................................52

5.9.4 Sistema de Protecciones ....................................................................................52

5.9.5 Características Especiales de Diseño.................................................................53

5.9.6 Block de Pruebas ................................................................................................53

5.10 SISTEMA DE DETECCIÓN Y EXTINCIÓN DE INCENDIO................................................53

5.11 DISEÑO DEL SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES ....................................................53

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5.12 INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN.......................................................54

5.12.1 Tensiones Normales ...........................................................................................54

5.12.2 Sistemas Para Servicios Auxiliares.....................................................................55

5.12.3 Configuración de Circuitos ..................................................................................56

6 DISEÑOS DE OBRAS CIVILES ...................................................................................................57

6.1 NORMAS............................................................................................................................57

6.1.1 Normas de Diseño ..............................................................................................57

6.1.2 Normas de Acero Estructural ..............................................................................57

6.1.3 Normas de Hormigón y Armaduras.....................................................................58

6.1.4 Normas de Albañilería.........................................................................................58

6.1.5 Otros Documentos ..............................................................................................58

6.2 PLATAFORMA DE LA SUBESTACIÓN .............................................................................58

6.2.1 General ...............................................................................................................58

6.2.2 Excavaciones y Rellenos ....................................................................................58

6.2.3 Movimiento de Tierras.........................................................................................58

6.3 DISEÑO DE FUNDACIONES DE ESTRUCTURAS ALTAS DE SUBESTACIONES..........59

6.3.1 General ...............................................................................................................59

6.3.2 Parámetros de Diseño de Fundaciones ..............................................................59

6.3.3 Tipo de Fundación ..............................................................................................59

6.3.4 Requisitos Geométricos ......................................................................................59

6.3.5 Verificaciones......................................................................................................59

6.4 DISEÑO DE FUNDACIONES DE ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE EQUIPOS (ESTRUCTURAS BAJAS)..................................................................................................60

6.4.1 Diseño de Casa de Servicios Generales y Casetas de Paño..............................61

6.5 CABLES DESNUDOS ........................................................................................................61

6.6 DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS.......................................................................61

6.6.1 Normas ...............................................................................................................62

6.6.2 Materiales ...........................................................................................................62

6.6.3 Análisis Estructural..............................................................................................63

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6.6.4 Cierro Perimetral .................................................................................................63

6.6.5 Planos de Fabricación y Montaje ........................................................................64

7 REQUISITOS SÍSMICOS .............................................................................................................65

7.1 EDIFICACIONES................................................................................................................65

7.2 EQUIPOS ELÉCTRICOS ...................................................................................................65

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PROYECTO COMPLEJO TERMOELÉCTRICO CASTILLA CRITERIOS DE DISEÑO SUBESTACIÓN 220 KV HACIENDA CASTILLA

1 INTRODUCCIÓN

MPX Energía está desarrollando actualmente el proyecto “Complejo Termoeléctrico Castilla” el cual tiene como objetivo conectar a la futura Central Termoeléctrica Castilla (2.470MVA), con el Sistema Interconectado Central (SIC), de manera de poder realizar el aporte de energía al sistema, y el abastecimiento eléctrico a clientes futuros.

Para cumplir con los requerimientos planteados, MPX Energía ha encomendado a DESSAU INGENTRA, la realización del diseño básico necesario para la construcción de dos nuevas subestaciones destinadas a cumplir con los requerimientos del proyecto.

En primer lugar, se considera la construcción de la futura subestación GIS Punta Cachos, a la cual deberán conectarse todas las unidades generadoras pertenecientes al Complejo Termoeléctrico Castilla. Estas Unidades se conectarán a las barras de 220kV de la GIS, a través de transformadores elevadores de tensión de razón 15/220 kV.

Para realizar la conexión del Complejo Termoeléctrico Castilla al SIC desde la subestación Punta Cachos, se ha considerado la construcción de dos líneas de doble circuito hasta la futura subestación Hacienda Castilla, la cual seccionará a las dos líneas existentes y la que se encuentra en construcción entre las subestaciones Cardones y Maitencillo de 220 kV.

Los presentes Criterios de Diseño tienen por objetivo establecer las condiciones técnicas y formales mínimas, que deben cumplir las instalaciones eléctricas en alta tensión correspondientes a la subestación Hacienda Castilla de 220kV, las cuales están relacionadas con el proyecto “Complejo Termoeléctrico Castilla” de MPX Energía .

2 UBICACIÓN DE LAS OBRAS

Las obras se realizarán en los siguientes lugares geográficos:

Subestación Hacienda Castilla ubicada en la Hacienda Castilla en la III región geográfica de Chile entre las torres 203 – 204 del circuito Nº 1 de la línea Cardones – Maitencillo de propiedad de Guacolda, aproximadamente a 70 km al sur de la ciudad de Copiapó.

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3 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS OBRAS

3.1 DESCRIPCIÓN DE LA S/E HACIENDA CASTILLA

La Subestación Hacienda Castilla será de Tipo Intemperie, es decir, todos sus equipos principales serán instalados al aire libre. Tendrá un esquema de Doble Barra Principal y Barra de Transferencia, estará conformada por dieciocho (18) paños en total, los cuales serán destinados para cumplir con los requerimientos que se detallan a continuación:

� Seis (6) paños destinados al seccionamiento de las tres líneas que interconectan a las SS/EE del sistema Troncal Cardones-Maitencillo de 220 kV.

� Cuatro (4) paños de línea para la acometida de cada uno de los circuitos que conectarán a la Subestación GIS Punta Cachos, con la Subestación Hacienda Castilla.

� Seis (6) paños destinados al abastecimiento eléctrico de clientes futuros.

� Un (1) paño seccionador de Barras.

� Un (1) paño acoplador de Barras.

4 CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO

4.1 CONSIDERACIONES GENERALES

4.1.1 De las Instalaciones

Para el desarrollo de los criterios de diseño relacionados con la construcción de la S/E Hacienda Castilla de 220 kV, se han considerado las siguientes premisas:

� Las nuevas instalaciones correspondientes a la construcción de la S/E Hacienda Castilla se diseñarán usando equipos de maniobra de AT convencionales, dispuestos siguiendo el estándar de la configuración de doble barra principal con barra de transferencia, conectados de forma aérea a través de conductores de aluminio.

� Las líneas aéreas de AT terminarán en un marco de línea o portal compuesto por una estructura enrejada de acero galvanizado de transición que servirá para la llegada de las líneas, en este punto y hacia el interior de la S/E, ancladas al terreno se instalarán los pararrayos, desconectadores de línea con puesta a tierra, equipos de medida de tensión y corriente, desconectadores sin puesta a tierra, desconectadores pantógrafos, interruptor de poder y aisladores de pedestal.

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� Los anclajes de los equipos de maniobra de patio y los marcos de línea deben ser diseñados para soportar los requerimientos sísmicos en conformidad a lo estipulado en este documento.

� Se considera la construcción de una Casa de Servicios Generales en la subestación Hacienda Castilla, la cual contará con las siguientes salas en las que se deberán instalar los armarios y equipos indicados:

o Sala de Servicios Auxiliares

• Un armario de alimentación general de corriente continua de 110 Vcc

• Un tablero de distribución de 110 Vcc.

• Un armario de alimentación general de corriente alterna 380 Vac.

• Dos Cargadores de Baterías de 110Vcc.

• Equipos de climatización

o Sala de Control y Telecomunicaciones

• Un armario de control centralizado

• Un armario de control de SSAA.

• Un armario para la unidad central de la protección diferencial de Barras.

• Un armario de Comunicaciones General.

• Tres tableros de distribución de 380 Vac (alumbrado y fuerza).

• Equipos de climatización

o Sala de Baterías

• Dos Bancos de Baterías de 110Vcc.

o Sala para el Grupo emergencia

• Un grupo electrógeno y sus accesorios.

• Tablero de transferencia y sincronización automática.

o Sala de Cilindros.

• Estanques para sistema contra incendios. o Sala de Archivo.

o Baño.

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� Se considera la construcción de Casetas de control para cada uno de los paños. En ella se contempla la instalación de los siguientes armarios y equipos en su interior:

� Para los paños Troncales (paños seccionadores de LAT Cardones – Maitencillo):

o Un armario de distribución de alimentación de corriente continua de 110 Vcc.

o Un armario de distribución de alimentación de corriente alterna de 380 Vac.

o Un armario para control local de paño.

o Dos armarios para las protecciones del paño.

o Un armario de comunicaciones.

� Otros paños de línea:

o Un armario de distribución de alimentación de corriente continua de 110 Vcc.

o Un armario de distribución de alimentación de corriente alterna de 380 Vac.

o Un armario para control local de paño.

o Dos armarios para las protecciones del paño.

o Un armario de comunicaciones.

� Se deberá estudiar los consumos de los servicios auxiliares (SS/AA) de manera de dimensionar la capacidad de los bancos de baterías, cargadores, transformador de SS/AA, etc.

� Para la alimentación de los armarios de comunicaciones, se considera utilizar 110 Vcc y la instalación de conversores adecuados al interior de estos armarios de manera de obtener los 48Vcc requeridos.

� El diseño y la elección de los componentes del proyecto deberán lograr una solución óptima desde los puntos de vista de calidad, rendimiento global, seguridad, costo de operación, facilidades de mantenimiento y otras metas propias de una buena ingeniería.

� El diseño y la elección de los equipos y materiales deberán considerar tecnologías modernas. No obstante, los equipos y materiales seleccionados deberán haber sido empleados satisfactoriamente en empresas semejantes a MPX.

� En la selección de los equipos y materiales, se deberá procurar la uniformidad para funciones iguales o similares, tendiendo a un mínimo de repuestos necesarios.

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4.1.2 De la Operación y el Mantenimiento

El contenido de las instrucciones de mantenimiento, el alcance de la capacitación y la determinación de las existencias de repuestos deberán hacer posibles las revisiones periódicas, las eventuales reparaciones y las ampliaciones de los sistemas de control y protecciones con el personal que MPX determine, sin depender de especialistas de fábrica, salvo en casos excepcionales

� La S/E Hacienda Castilla deberá estar diseñada para un servicio normal, inspección y operaciones de mantenimiento.

� Todos las partes metálicas de los equipos deben estar conectados a tierra y tener una eliminación de carga electroestática peligrosa.

� Funcionalidad de cada elemento del equipo e instalaciones.

� Economía de equipo y materiales.

� Simplicidad, sin desmedro de la seguridad de servicio.

� Espacios necesarios alrededor de los equipos para ejecutar montajes y desmontajes en caso de reparaciones y mantenimientos.

� Acceso fácil a los equipos e instalaciones, tanto para su montaje como para su operación, reparación y mantenimiento.

� Seguridad, tanto para el personal como para el equipo y las instalaciones durante la construcción, el montaje, la operación, la reparación y el mantenimiento de los equipos y las instalaciones.

� Seguridad para el personal contra siniestros, como inundaciones, movimientos sísmicos e incendios y seguridad para el desplazamiento de los medios de extinción.

� Seguridad para el personal frente a equipos, o partes de equipos, energizados eléctricamente.

� Seguridad para el personal en caso de oscurecimiento involuntario, como fallas en los circuitos de alumbrado, fallas en los circuitos de servicios auxiliares, etc.

� Los requerimientos para alcanzar los términos de diseño (capacidad máxima, confiabilidad y disponibilidad).

� Las características del terreno (altitud, topografía, calidad del suelo, condiciones ambientales y sísmicas).

� Sistema de control con suficientes enclavamientos para evitar errores de operaciones y capacidad para conectar servicios en forma rápida y segura.

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� Diseño de sistemas de protecciones que actúen eficientemente ante una condición fuera de los ajustes normales.

� Sistema de información que permita visualizar y despejar rápidamente la zona afectada.

� Recopilación de antecedentes para realizar análisis de las condiciones de operación y de anomalías del sistema.

� Sistema de iluminación adecuado y provisión de enchufes de fuerza para el servicio, en todas las áreas.

4.2 CONDICIONES AMBIENTALES

El proyecto eléctrico se debe diseñar para funcionar adecuadamente bajo las siguientes condiciones de instalación:

a) Altitud de instalación (*) : 450 m.s.n.m b) Temperatura mínima : 3º C c) Temperatura máxima : 30º C d) Velocidad de viento máxima : 90 km/hr e) Precipitación anual : 12mm

(*) El factor de derrateo en este caso será igual a 1 ya que se aplica a una altitud bajo los 1.000 metros sobre el nivel del mar. Sin embargo el diseño deberá contemplar una altitud de 1.000 m.s.n.m.

4.3 PARÁMETROS DEL SISTEMA ELÉCTRICO

Para el diseño se considerarán los siguientes parámetros eléctricos.

PARÁMETRO UNIDAD VALOR

Tensión nominal de servicio kV 220

Tensión máxima de servicio kV 245

Frecuencia Hz 50

Puesta a tierra del sistema - Directa

Nivel de cortocircuito kA 40

Clase de aislamiento a la altura de instalación kV 245

Sobrevoltaje de impulso kVpeak 1.050

Nivel de contaminación ambiental Según IEC 815 - Nivel IV

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4.4 NORMAS APLICABLES

El diseño, montaje, pruebas y funcionamiento de las instalaciones deberán cumplir con lo establecido en las normas pertinentes editadas por las siguientes instituciones:

INSTITUCIÓN NORMA

SEC Superintendencia Electricidad y Combustibles

NTyCS Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio.

NSEG 5.E.n.71 Reglamento de Instalaciones Eléctricas de Corrientes Fuertes

Decreto 686 Norma de Emisión para regulación de Contaminación Lumínica.

ETG1020 Especificación Técnica General de Endesa

INN Normas del Instituto Nacional de Normalización sobre Acero, Pernos, Estructuras y Fundaciones

CNE Comisión Nacional de Energía, Chile

AWS American Welding Society

ASME American Society of Mechanical Engineers

ISO International Organization for Standardization

IEC International Electrotechnical Commission

CENELEC Comité Europeo para la Normalización Electrónica

VDE Verein Deutscher Elektrotechniker

DIN Deutsche Industrie Normen

ASCE American Society of Civil Engineers

IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers

ANSI American National Standards Institute

NEMA National Electrical Manufacturers Association

NFPA National Fire Protection Association

ICEA Insulated Cable Engineers Association

ASTM American Society for Testing Materials

OSHA Occupational Health and Safety Administration

UL Underwriter Laboratorios

IES Illuminating Engineers Society

ISA Instrument Society of America

AISC American Institute for Steel Construction

ACI American Concrete Institute

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En caso de discrepancia entre las normas se aplicará la más exigente.

4.5 SIMBOLOGÍA

En los planos eléctricos del proyecto se usará la simbología normalizada según la norma Nema o IEC.

Para los símbolos de proceso e instrumentación se usarán las normas ISO 3511 o las normas ISA.

Los planos serán realizados en AUTOCAD Versión 2000 y serán entregados en la cantidad y forma estipulada en el Contrato.

4.6 UNIDADES DE MEDIDA

Para todos los cálculos se usará el sistema métrico internacional de unidades, SI.

Sin embargo se aceptarán también las siguientes unidades combinadas de éstas con otras del sistema SI según conveniencia:

UNIDADES VALOR

PESO kg = 9,80665 N Ton = 9.806,65 N

TIEMPO min., hora, día, año

VEL ROTACIÓN RPM = 1/60 1/seg

POTENCIA kW = 1.000 W

ENERGIA kWh = 3.600 J

PRESIÓN kg/cm² = 98.066,5 Pa

También se aceptarán otras unidades de medida cuando éstas sean nominales, como por ejemplo diámetro de pernos y conduit en pulgadas, MCM, etc.

4.7 CONDICIONES DE SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE

4.7.1 Exigencias por Impactos Ambientales

De acuerdo con la Ley 19.300, se deberá presentar el informe de impacto ambiental respectivo.

Se requerirá un Estudio de Impacto Ambiental (E.I.A) si el proyecto genera o presenta, a lo menos, uno de los siguientes efectos, características o circunstancias:

� Riesgo para la salud de la población, debido a la cantidad y calidad de efluentes, emisiones o residuos.

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� Efectos adversos significativos sobre la cantidad y calidad de los recursos naturales renovables, incluidos el suelo, agua y aire.

� Reasentamiento de comunidades humanas o alteración significativa de los sistemas de vida y costumbres de grupos humanos.

� Localización próxima a población, recursos y áreas protegidas, susceptibles de ser afectados, así como el valor ambiental del territorio en que se pretende emplazar el proyecto.

� Alteración significativa, en términos de magnitud o duración del valor paisajístico o turístico de una zona.

� Alteración de monumentos, sitios con valor antropológico, arqueológico, histórico y, en general, los pertenecientes al patrimonio cultural.

Cabe señalar que los informes de impacto ambiental (el que corresponda) deberán considerar al menos las siguientes materias:

� Una descripción del proyecto de alta tensión.

� Una descripción pormenorizada de aquellos efectos, características o circunstancias del Artículo 11 (ley 19.300) que darían origen a la necesidad de efectuar un Estudio de Impacto Ambiental (E.I.A).

� Una predicción y evaluación del impacto ambiental del proyecto o actividad, incluidas las eventuales situaciones de riesgo.

� Las medidas que se adoptarán para eliminar o minimizar los efectos adversos del proyecto o actividad y las acciones de reparación que se realizarán, cuando ello sea procedente.

� Un plan de seguimiento de las variables ambientales relevantes que dan origen al Estudio de Impacto Ambiental.

� Un plan de cumplimiento de la legislación ambiental aplicable.

� Para mayores detalles del tema ambiental, se deberá consultar la normativa aplicable.

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4.7.2 Condiciones Generales de Seguridad

Todas las Obras que deberán ser realizadas para la construcción de la Subestación Hacienda Castilla deberán cumplir con la normativa de seguridad nacional vigente. De ésta, se han derivado los siguientes requerimientos mínimos para una subestación de alta tensión:

� El patio de AT de la subestación deberá estar cerrado mediante cerca, rejas, tabiques o murallas, para evitar el ingreso de personal extraño o la intromisión de personas no autorizadas a los recintos de los equipos. Los accesos deberán mantenerse cerrados con llave.

� Los aparatos que deban maniobrarse; y los instrumentos que deban intervenirse en el curso de la explotación deberán estar dispuestos en lugares, adecuadamente accesibles y sin peligro.

� Todo equipo importante deberá tener fácil acceso y poder ser colocado o retirado de su lugar sin dificultad ni daño.

� Si la misma instalación comprende varias tensiones diferentes o diferentes clases de corrientes, las partes de las instalaciones correspondientes o cada una de ellas deberán estar adecuadamente separadas, aisladas, identificadas y protegidas.

� Las instalaciones deberán estar subdivididas adecuadamente, ya sea para la puesta en servicio, u operación normal, de manera que como consecuencia de posibles averías, de revisiones o de reparaciones; el servicio pueda ser mantenido en la mejor forma posible.

� Todo equipo dejado fuera de servicio deberá poder quedar a cubierto de toda energización mediante dispositivos apropiados visibles y con capacidad de bloqueo por medio de un candado, con enclavamientos de apertura mecánicos y visibles.

� Al diseñar las instalaciones se tendrá en cuenta las probables ampliaciones y la necesidad de mantener la explotación de la Obra durante los periodos de construcción, mediante un diseño flexible y seguro, con una implementación que minimicen las perturbaciones de los equipos energizados, y con mínimos tiempos de desconexión.

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5 DISEÑO DE OBRAS ELÉCTRICAS

5.1 DISTANCIAS ELÉCTRICAS

5.1.1 Distancias Eléctricas Mínimas

Las distancias eléctricas mínimas que se deben considerar en la etapa de diseño del proyecto, se determinan como la mayor entre la indicada por la norma IEC 71 y la calculada de acuerdo a lo indicado en la tabla 1 de ANSI 37.30 para la tensión nominal de operación de 220 kV y afectadas por el factor de altitud.

Las distancias descritas a continuación corresponden a las calculadas de acuerdo a las condiciones a las cuales estará expuesta la S/E, lo anterior no impide sobredimensionar dichas distancias a fin de estandarizar equipos que se encuentren a condiciones diferentes.

CONDICIÓN PARA 220KV METROS

Distancia entre fase para partes rígidas fijas 2,4

Distancia entre fase y tierra para partes rígidas fijas 2,1

Distancia entre fase y tierra para partes móviles* 3

Distancia entre fases para partes flexibles móviles* 3,3

Distancia al suelo del punto mas energizado 4,6

*: Con el conductor totalmente desviado por viento y cortocircuito.

5.1.2 Distancias Mínimas Para el Personal

La altura mínima de la base de los aisladores que soportan las partes vivas de los equipos, no deberá ser menor a 2.400 [mm], distancia relacionada con la altura de una persona de pie con el brazo levantado.

Esta altura es la comprendida entre el piso de gravilla y la primera pollera del aislador de cualquier equipo.

En otras palabras, esta altura comprende la parte visible de la fundación aproximadamente de 20 [cm] (sobre la capa de gravilla elemento integrante de la puesta a tierra) más la altura neta de la estructura del equipo asociado.

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5.1.3 Altura de los Conductores de Barras Sobre el Nivel del Suelo

La altura (Η ) sobre el piso de gravilla debe ser, según la siguiente ecuación (1),

MAXVH *0125,05+= (1)

Η en metros y MAXV corresponde la tensión máxima a considerar en [kV].

Esta ecuación está estimada a 1.000 m.s.n.m., en caso de que la evaluación del proyecto sea a una altura distinta se deben ocupar factores de corrección.

5.1.4 Altura de Remate en Subestaciones

Esto se refiere a la entrada o salida de conductores de alta tensión, en una subestación, al empalmar con líneas.

La altura (Μ ) mínima que deben rematar los conductores es de 6 metros de altura. Esta altura se puede estimar con la ecuación (2), para tensiones mayores a 69[kV].

MAXVM *006,06 += (2)

Μ en metros y MAXV corresponde la tensión máxima a considerar en [kV].

Esta ecuación está estimada a 1.000 m.s.n.m. En caso de que la evaluación del proyecto sea a una altura distinta se deben ocupar factores de corrección.

5.1.5 Distancias de Alcance de un Operador

Las personas u operadores que realicen trabajos cerca de los conductores energizados, no deben permitir que ninguna parte de sus cuerpos, ni ningún objeto o herramienta móvil que estén manipulando, quede más allá de las distancias mínimas de seguridad en el trabajo de acuerdo a la Norma Nacional Electric Code del ANSI C2-1990, sección 234 F4.

5.2 CARACTERÍSTICAS GENERALES PARA EL EQUIPAMIENTO PRIMARIO.

A continuación se indican los aspectos generales más relevantes a considerar en los equipos primarios que deberán instalarse en la subestación Hacienda Castilla, estas consideraciones no pretenden reemplazar las Especificaciones Técnicas Particulares y Hojas de Características Técnicas Garantizadas que deberán entregarse durante el desarrollo de la Ingeniería Básica.

5.2.1 Interruptores de Poder

Los Interruptores de Poder en subestación Hacienda Castilla deberán tener mecanismos de carácter electro hidráulico y de resortes cargados por un motor eléctrico. En particular, este mecanismo debe estar diseñado para realizar las operaciones (Manual y Automática) de acuerdo con las exigencias

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del Sistema Eléctrico Asociado a la S/E. (SIC). Se recomienda el sistema de resorte, por ser confiable y más simple.

o Además, los fabricantes deberán garantizar que el equipo cumple con la Norma Sísmica ETG-1.020.

o Para el aislamiento eléctrico del interruptor, sólo se aceptarán ensayos con solicitación positiva.

o Cada mecanismo, de operación monopolar, será fabricado con dos bobinas de apertura y una bobina de cierre.

o Las bobinas de apertura del interruptor deberán disponer de circuitos de alimentación eléctrica independientes.

o Las bobinas de cierre debe actuar con un rango de tensión 0,8 a 1,1 Vn En cambio, las bobinas de apertura entre 0,7 a 1,1 Vn. Siendo Vn el valor nominal de tensión de Control (110 Vcc).

5.2.1.1 Normas

A continuación se indican las Especificaciones Técnicas Generales (ETG) y las Normas Técnicas aplicables a los interruptores automáticos:

CÓDIGO NORMA

ETGI-1.020 Diseño Sísmico

IEC 62271-100 High Voltaje Switchgear and Controlgear-Part 100 High Voltage Alternating-Current Circuit Breakers.

IEC 62155 Hollow Pressurized and Unpressurized Ceramic and Glass Insulators for Use in Electrical Equipment with Rated Voltages Greater than 1.000 V.

IEC 60947-5-1 Low-Voltage Switchgear and Controlgear-Part 5-1 Control Circuits Devices and Switching Elements.

IEC 60529 Degrees of protection provided by enclosures (IP Code).

IEC 60694 Common Specifications for High-Voltage Switchgear and Controlgear Standards.

IEC 60068-2 Environmental testing - Part 2: Tests.

IEC 60815 Guide for the selection of insulators in respect of polluted condition.

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5.2.1.2 Protocolos de Pruebas Tipo

Deberá incluirse en la oferta los protocolos de pruebas que correspondan a un equipo del mismo tipo que el ofrecido, como sigue:

o Ensayos sísmicos, según procedimiento de calificación descrito en las recomendaciones estipuladas en IEEE 693-2005.

o Pruebas de corriente de cierre de cortocircuito.

o Pruebas de capacidad de ruptura de corto circuito trifásico y/o monofásico, incluyendo, por lo menos, los ciclos de operación de cortocircuito establecidos en las normas IEC.

o Pruebas de interrupción de corrientes de carga de líneas y cables en vacío.

o Pruebas de interrupción de falla de línea corta.

o Pruebas de interrupción de corrientes de magnetización de transformadores y reactores.

o Pruebas de tensiones resistidas de impulso de onda completa, de sobretensiones de maniobra y de baja frecuencia, seco y húmedo.

o Pruebas de conexión fuera de sincronismo.

o Pruebas de calentamiento a corriente nominal.

o Prueba tipo de operación mecánica.

o Determinación de la distribución de tensión en cada cámara de ruptura de cada polo (si es aplicable).

o Pruebas de radio interferencia.

o Hojas con las características técnicas garantizadas.

5.2.1.3 Pruebas de Rutina

o Pruebas en las columnas aisladoras.

o Elementos auxiliares.

o Pruebas mecánicas de operación.

o Pruebas de presión en componentes de SF6.

o Detección de fugas en el interruptor o polo de interruptor completo.

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5.2.2 Aisladores de Pedestal

5.2.2.1 Normas

A continuación se señalan las Normas aplicables para el suministro de los aisladores de pedestal:

CÓDIGO NORMA

ETGI-1.020 Diseño Sísmico.

IEC 60273 Dimensions of indoor and outdoor post insulators and post insulator units for systems with nominal voltages greater than 1.000V.

IEC 60815 Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions.

5.2.2.2 Pruebas de Rutina.

Las columnas de aisladores de pedestal deberán someterse satisfactoriamente las pruebas de rutina especificadas en la norma IEC 60168.

5.2.2.3 Pruebas Tipo.

El fabricante deberá entregar junto con la oferta, protocolos de pruebas tipo, según norma IEC 60168, de columnas de aisladores del mismo tipo que las ofrecidas para este proyecto.

La base metálica de cada columna aisladora tendrá una prensa soporte para fijar un conductor de cobre desnudo para conexión a tierra de calibre 4/0 AWG (107 mm²). El plano con la posición de esta prensa, materiales, dimensiones y ubicación de las perforaciones deberá ser enviado para la revisión de MPX.

5.2.3 Pararrayos

5.2.3.1 Normas

A continuación se señalan las Especificaciones Técnicas Generales y las normas aplicables para el suministro de los pararrayos:

CÓDIGO NORMA


IEC 62155 Hollow Pressurized and Unpressurized Ceramic and Glass Insulators for Use in Electrical Equipment with Rated Voltages Greater than 1.000V.

IEC 60099-4 Surge Arresters – Part 4: Metal Oxide Surge Arresters Without Gaps for AC Systems.

IEC 60815 Guide for the Selection of Insultors in Respect of Polluted Conditions.

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Las condiciones nominales de funcionamiento del pararrayo están asociadas directamente a la ubicación geográfica de la obra.

Se usara conectores “tipo prensa” entre el equipo y la malla de puesta a tierra subterránea, para el tendido a través de las estructuras.

El calibre del cable de unión entre el equipo y la malla subterránea será, como mínimo, 4/0 AWG.

Los pararrayos deberán resistir la máxima tensión permanente de operación garantizada, durante toda su vida útil.

Los pararrayos deben resistir, sin daños, las sobretensiones de diversos origen (por ejemplo proteger equipo conectado aguas abajo, transformador de poder, o patio, etc.).

La capacidad de disipación de energía deberá ser tal que, aún después de efectuar la descarga de las sobretensiones, la temperatura de trabajo de los varistores (de oxido de zinc) se mantenga por debajo del punto de desequilibrio térmico (“thermal runaway").

El ruido de fondo, más la tensión máxima de radiointerferencia (RI) o más la tensión máxima de ionización interna, (medidos en los terminales de los Pararrayos), no deberá ser mayor que los siguientes valores:

a) Tensión máxima de RI: 2.500 µV

b) Tensión máxima de ionización interna: 300 µV

5.2.3.2 Pruebas de Rutina

Las pruebas de rutina deberán ser efectuadas en los pararrayos y estarán incluidas en el costo de los equipos.

Las pruebas de rutina deberán efectuarse según la norma IEC 60099-4.

5.2.3.3 Pruebas Tipo

El Contratista deberá incluir en su oferta los protocolos de pruebas que correspondan a un equipo del mismo tipo que el ofrecido, como sigue:

� Ensayos sísmicos, según procedimiento de calificación descrito en la norma IEEE Std 693-2005.

� Pruebas dieléctricas del aislamiento externo de los pararrayos. Estas pruebas incluirán lo siguiente:

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• Prueba de tensión de impulso atmosférico, con onda de 1,2/50 µs.

• Prueba de tensión de impulso de maniobra, húmedo, con onda de 250/2.500 µs.

• Prueba de tensión de frecuencia industrial resistida, 10 segundos, húmedo.

• Prueba de tensión de referencia.

• Pruebas de tensión residual.

Se incluirán las siguientes pruebas:

• Prueba de tensión residual para corriente de impulso de frente escarpado.

• Prueba de tensión residual para corriente de impulso atmosférico.

• Prueba de tensión residual para corriente de impulso de maniobra.

� Prueba de corriente de impulso resistida.

Esta prueba consistirá en aplicaciones de corrientes de impulso de larga duración. Los valores de prueba estarán de acuerdo con la clase de descarga y la corriente nominal de descarga especificadas.

� Pruebas de ciclo de operación.

Estas pruebas incluirán lo siguiente:

• Proceso de envejecimiento acelerado.

• Prueba de comportamiento térmico de las muestras.

• Prueba de ciclo de operación con sobretensiones atmosféricas.

• Prueba de ciclo de operación con sobretensiones de maniobra.

• Prueba de alivio de presión.

Los protocolos deberán incluir información completa acerca del circuito, método y ajustes realizados para cada prueba.

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5.2.4 Desconectadores

5.2.4.1 Normas

A continuación se señalan las Especificaciones Técnicas Generales y las Normas aplicables para el suministro de los desconectadores:

CÓDIGO NORMA


EC 62271-102 High-Voltage Switchgear and Controlgear-Part 102: Alternating Current Disconnectors and Earthing Switches.

IEC 60168 Tests on indoor and outdoor post insulators of ceramic material or glass for systems with nominal voltages greater than 1.000V.

IEC 60273 Characteristics of indoor and outdoor post insulators for systems with nominal voltages greater than 1.000V.

IEC 60947-5-1 Low-Voltage Switchgear and Controlgear-Part 5-1 Control Circuits Devices and Switching Elements.

IEC 60529 Degrees of protection provided by enclosures (IP Code).

IEC 60694 Common Specifications for High-Voltage Switchgear and Controlgear Standards.

IEC 60068-2 Environmental testing - Part 2: Tests


5.2.4.2 Pruebas Tipo

Las pruebas tipo deberán estar efectuadas, salvo indicación en contrario, en conformidad con la norma IEC 62271-102. No obstante, MPX podrá aceptar pruebas que hayan sido realizadas según la norma IEC 60129.

La secuencia y los requisitos de las pruebas tipo que eventualmente se podrán efectuar, son las siguientes:

o Pruebas sísmicas.

o Prueba de tensión de impulso resistida.

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o Prueba de tensión resistida de 50 Hz, húmedo, en un desconectador completamente armado, o al menos, sobre dos polos del desconectador.

o Prueba de contaminación artificial en un polo completamente armado del desconectador.

o Prueba de tensión de radiointerferencia en un polo completamente armado, de acuerdo a la norma ANSI C37.34. Durante esta prueba no deberá aparecer corona visible en los desconectadores a la tensión máxima de operación a tierra, según la norma ANSI C37.34a.

o Prueba de elevación de temperatura en un polo completamente armado.

o Prueba de corriente de cortocircuito de tres (3) segundos y momentánea (valor cresta), en un polo completamente armado.

o Prueba de operación y resistencia mecánica en un desconectador completamente armado, incluidos los correspondientes mecanismos de operación (principal y/o de puesta a tierra).

5.2.4.3 Pruebas de rutina

Las siguientes pruebas y controles de rutina deberán efectuarse como mínimo:

o Prueba de tensión aplicada 50 Hz, seco, siendo válidas las condiciones que establece la Norma IEC 62271-102 para su ejecución.

o Medida de la distancia de aislación (metal a metal).

o Comprobación de la operación correcta de cierre y apertura.

o Prueba de operación, según norma IEC 62271-102.

o Medición del torque requerido para las operaciones de apertura y cierre.

o Corriente absorbida por el motor del mecanismo de operación a tensión nominal (Vn) y a 1,1 y 0,85 Vn.

o Controles en cada polo.

a) Medición de la resistencia con corriente continua entre terminales con contactos cerrados.

b) Medición de la presión de contacto.

c) Control del espesor del plateado de los contactos.

d) Control del galvanizado del chasis soporte.

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o Controles de cada mecanismo operación y equipo auxiliar

a) Resistencia de aislación

b) Prueba de tensión aplicada de 50 Hz, 2000 V, un minuto.

o Columnas aisladoras

a) Verificar la distancia de fuga en todas las columnas aisladoras del desconectador. El fabricante deberá proporcionar los protocolos de las pruebas especificadas en la norma IEC-60168.

Además los Desconectadores deberán cumplir con los siguientes requisitos:

o Estar libre de ácidos inorgánicos, álcalis y azufre corrosivo (para evitar daños a la aislación o los conductores.)

o Tener baja viscosidad (para mejorar su capacidad de refrigeración.)

o Tener buena resistencia a la emulsión (de modo que la humedad que pueda absorber el aceite se deposite, en lugar de quedar en suspensión; la humedad en suspensión es una amenaza para la operación del equipo).

o Los desconectadores deberán poseer Estructura soporte y pernos de fijación del equipo a la estructura y la fundación.

o Los desconectadores deberán estar diseñados para montaje horizontal o vertical, dependiendo del nivel de tensión eléctrica del Patio de la S/E.

o Los mecanismos, para el accionamiento motorizado, deberán permitir operar simultáneamente los tres polos del desconectador, tanto en régimen motorizado como manual.

o Cuando los desconectadores trabajen a corriente nominal, no se deberá exceder la temperatura de diseño en sus contactos principales (para evitar “chisporroteo”).

o Deberá poseer una pletina especialmente preparada para la conexión a la malla de puesta a tierra; en estos equipos se usará conductor de cobre desnudo, de calibre mínimo 4/0 AWG; Este se fijará con prensas de conexión a la estructura a lo largo de su tendido.

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5.2.5 Transformadores de Medida (TP y TC)

5.2.5.1 Normas

A continuación se señalan las Especificaciones Técnicas Generales y las Normas aplicables para el suministro de los Transformadores de Medida.

CÓDIGO NORMA


IEEE Std 693-2005 IEEE Recommended Practice for Seismic Design of Substations

IEC 60044-5 Instrument Transformers-Part 5: Capacitor Voltage Transformers

IEC 62155 Hollow Pressurized and Unpressurized Ceramic and Glass Insulators for Use in Electrical Equipment with Rated Voltages greater than 1.000 V

IEC 60270 High-Voltage Test Techniques-Partial Discharge Measurements

IEC 60529 Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Code)


La prueba de aislamiento los transformadores de medida (TP y TC) se deberán efectuar mediante un valor de tensión aplicada en los secundarios de 2,5 [kVef].

Los terminales primarios del Transformador de Corriente (TC) deberán ser de aluminio de forma cilíndrica o plana, de acuerdo con la Recomendación IEC, adecuados para ser conectados a líneas

aéreas del mismo material. Estos terminales deberán resistir como mínimo, 1,2 veces la corriente nominal sin exceder los aumentos de temperatura considerados en las especificaciones técnicas.

5.2.5.2 Pruebas Tipo de los Transformadores de Corriente

Las pruebas tipo deberán estar efectuadas en conformidad con la norma IEC 60044-1. Las pruebas tipo para los transformadores de corriente se nombran a continuación. El fabricante deberá entregar junto con su oferta prototipos de pruebas a equipos similares al especificado.

o Pruebas sísmicas

o Pruebas de cortocircuito dinámico nominal y cortocircuito de un segundo (térmico).

o Prueba de descargas parciales.

o Prueba de impulso

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o Prueba de elevación de temperatura

o Curvas de excitación

o Pruebas en Aislamiento.

5.2.5.3 Pruebas de Rutina para los Transformadores de Corriente


5.2.5.4 Pruebas Tipo de los Transformadores de Potencial Capacitivos.

Las pruebas tipo para los Transformadores de Potencial Capacitivos deberán estar efectuadas en conformidad con la norma IEC 60044-5.

5.2.5.5 Pruebas de Rutina para Transformadores de Potencial Capacitivos.


5.3 GRADOS DE PROTECCIÓN

El grado de protección de los tableros y gabinetes deberá ser IP 54 según Norma IEC.

Las canalizaciones y equipos en las áreas clasificadas serán de acuerdo a lo establecido en la norma NFPA Nº 70, Art. 500 al 504 según corresponda.

5.4 ALAMBRADOS

5.4.1 Generalidades

El diseño de los alambrados de control y fuerza permite seguir el recorrido de los diferentes circuitos por las diferentes etapas de canalizaciones.

El proyecto de control debe considerar:

� Se deberán adoptar todas las medidas necesarias para evitar perturbaciones de los circuitos de poder sobre los circuitos de control.

� No se aceptará que los conductores de un mismo cable conecten más de un equipo.

� No se aceptarán uniones en los conductores de los cables. Si es necesario seccionar un tramo de cables, deberá emplearse una caja de terminales.

� Las conexiones de cables de control y de fuerza, donde la magnitud de la corriente lo permita, deberán hacerse mediante regletas de terminales.

� Todos los cables de control, tanto unifilares como multifilares, deberán ser apantallados.

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� Si es necesario efectuar interconexiones entre tableros, armarios, etc., éstas deberán ser hechas de tal forma que permitan, con relativa facilidad, el montaje y desmontaje de las mismas independientemente. Las interconexiones en circuitos de control deberán realizarse mediante regletas.

� En cada armario de control deberá disponerse de una o más regletas de terminales para alambrar los elementos internos e interconectarlos con el exterior. Además, deberá dejarse un 10% de terminales de reserva y espacio para un 20% adicional.

� Los terminales o regletas de terminales que se empleen para la interconexión de cables de control o fuerza, o para la interconexión de elementos mediante conductores unifilares, deberán ser los indicados por el proyectista.

� Todas las conexiones de conductores a regletas de terminales, a terminales o bornes de instrumentos, relés, switches, etc., se harán mediante conectores o puntillas adecuados del tipo compresión que se colocarán en el extremo de cada conductor.

� Los haces de conductores para conexiones entre la regleta y los diferentes elementos de un mismo armario deberán llevarse por canaletas plásticas con tapa o algún otro sistema similar que ofrezca buena presentación y facilite las intervenciones en los alambrados.

� El alambrado deberá estar hecho de una manera tal que permita efectuar intervenciones, modificaciones y ampliaciones en forma fácil y segura, sin riesgo para la instalación ni para el personal que intervenga.

� Se distinguirán dos tipos de alambrados según sea el tipo de circuito en que se aplique:

o Alambrado normal, en circuitos de control normal.

o Alambrado telefónico, en circuitos de corrientes débiles.

� El alambrado telefónico se utilizará en las interconexiones con los equipos electrónicos. El alambrado de estos circuitos deberá separarse y/o protegerse convenientemente para evitar interferencias de otros circuitos.

� Todos los cables y conductores que se utilicen deberán tener aislación clase 600 V, de material termoplástico autoextinguible y que no emita gases tóxicos ni corrosivos en caso de incendio.

� Los alambrados de los circuitos de control se canalizarán en forma separada de los alambrados de circuitos de potencia o fuerza.

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� Cada elemento de control deberá identificarse con algún sistema o código previamente informado al Inspector Jefe para facilitar el montaje, alambrado y funcionamiento del circuito. Esta identificación deberá aparecer en todos los planos y efectuarse en todos los equipos, cajas, tableros, paños, regletas de terminales, cables, conductores, etc.

5.4.2 Identificación de Cables de Control Multiconductores

La individualización de los conductores en cables de control multiconductores se hará, de preferencia, mediante una inscripción compuesta por un número y una designación de color. También se aceptará individualizar los conductores únicamente mediante números, es decir, sin designación adicional de color. La altura de los dígitos y letras deberá ser de 2 mm, como mínimo.

La inscripción deberá repetirse a lo largo de cada conductor, con un espaciamiento máximo de 150 mm.

Todos los cables y conductores que se utilicen deberán tener aislación clase 600 V, de material termoplástico autoextinguible y que no emita gases tóxicos ni corrosivos en caso de incendio.

Los alambrados de los circuitos de control se canalizarán en forma separada de los alambrados de circuitos de potencia o fuerza.

Cada elemento de control deberá identificarse con algún sistema o código, para facilitar el montaje, alambrado y funcionamiento del circuito. Esta identificación deberá aparecer en todos los planos y efectuarse en todos los equipos, cajas, tableros, paños, regletas de terminales, cables, conductores, etc.

5.4.3 Alambrados Internos

Se entiende por alambrado interno aquel que se realiza al interior de los armarios de control, protección y comunicaciones. A continuación se especifica el tipo de conductor a utilizar, según el tipo de circuito.

5.4.3.1 Circuitos de control normal

El alambrado se deberá efectuar con cable de cobre flexible monoconductor como mínimo Nº 14 AWG (2,081 mm2) o equivalente, aislación clase 600 V, corriente alterna, 50 Hz. Excepcionalmente y en casos muy especiales se aceptará conductor Nº18 AWG.

5.4.3.2 Circuitos de corrientes débiles

Se utilizará cable de cobre estañado como mínimo de 0,8 mm de diámetro o equivalente, aislación clase 600 V, corriente alterna, 50 Hz.

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5.4.3.3 Regletas de transición

Para cambiar de sistema de alambrado normal a telefónico, se deberán utilizar regletas especiales.

5.4.4 Alambrados Remotos o Externos

Son los que se realizan con cable multiconductor entre la instalación interior y la instalación exterior (patio).

5.4.4.1 Circuitos de control normal

Se deberá utilizar cables de cobre flexible, multiconductor, como mínimo de una sección no inferior a Nº14 AWG (2,081 mm2) o equivalente, aislación clase 600 V, corriente alterna, 50 Hz.

En circuitos de alimentación de C.C. o C.A. se deberá calcular la sección de los cables de acuerdo con los niveles de cortocircuito, las corrientes máximas de carga y las caídas de tensión admisibles, eligiendo la sección que resulte mayor de estos tres cálculos.

5.4.5 Identificación de Conductores y Circuitos

El diseño considera un sistema de identificación que permita conectar cada conductor en forma inequívoca al terminal que le corresponda.

5.4.6 Regleta de Terminales

El diseño considera el uso de regletas de terminales.

5.4.7 Cajas de Reagrupamiento

El diseño considera el uso de cajas de reagrupamiento, para los siguientes equipos:

� Desconectadores.

� Transformadores de corriente.

� Transformadores de potencial.

� Interruptor de Poder.

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5.5 ALUMBRADO

5.5.1 Sistema de Alumbrado

Se deberá realizar la ingeniería, el diseño, suministro y montaje del sistema de alumbrado de la Subestación Hacienda Castilla, ateniéndose a estas especificaciones y a las Normas Chilenas NCh Elec. 4/2003 “Electricidad Instalaciones de Consumo en Baja Tensión."

Además, se deberá cumplir con los requerimientos señalados en la Norma de Emisión para la Regulación de la Contaminación Lumínica, Decreto 686 del Ministerio de Economía Fomento y Reconstrucción.

5.5.2 Definiciones y Terminologías

A continuación se escriben los términos de uso más importantes para la correcta interpretación de estas especificaciones:

5.5.2.1 Flujo luminoso

Variación de la energía radiante visible con respecto al tiempo. La unidad es el lumen.

5.5.2.2 Iluminancia

Cuociente entre el flujo luminoso recibido por un elemento de superficie que contiene el punto y el área de este elemento. La unidad es el lux.

5.5.2.3 Iluminación general

Iluminación de un espacio sin considerar las necesidades particulares en ciertos puntos determinados.

5.5.2.4 Iluminación localizada

Iluminación que tiene por objeto reforzar la iluminación en cierta área determinada, por ejemplo, aquella en donde se efectúa un trabajo.

5.5.2.5 Iluminación de seguridad

Iluminación que permite que el personal alcance en forma segura y fácil las salidas al exterior, en caso de falla de la iluminación normal.

5.5.2.6 Iluminación de emergencia

Iluminación que permite que un establecimiento siga trabajando en caso de falla de la iluminación normal.

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5.5.2.7 Factor de uniformidad de la iluminancia

Razón entre la iluminancia mínima y la iluminancia media sobre la superficie.

5.5.2.8 Instalación de alumbrado

Conjunto de luminarias, lámparas, artefactos de control, cables, canalizaciones, tableros de distribución, etc., que se emplean para proveer iluminación artificial a partir de la energía eléctrica. En algunos casos se usará el término Alumbrado como sinónimo de Iluminación, por simplificación.

5.5.2.9 Iluminación interior

Iluminación diseñada para alumbrar recintos cubiertos y cerrados por todo el perímetro exceptuando puertas, túneles y escotillas normalmente cerrados.

5.5.2.10 Iluminación exterior

Iluminación diseñada para alumbrar recintos abiertos, tales como patios y caminos.

5.5.2.11 Iluminación a la intemperie

Iluminación diseñada para alumbrar recintos cubiertos, pero con perímetro abierto en 25% o más, como por ejemplo, galpones y cobertizos.

5.5.2.12 Iluminación interior de recintos húmedos

Iluminación diseñada para alumbrar recintos cubiertos cuya humedad ambiental puede alcanzar con frecuencia valores de 95% o más.

5.5.2.13 Sistema de unidades

Las unidades que se empleen en especificaciones, descripciones y memorias de cálculo serán las del Sistema Internacional de Unidades (SI).

5.5.3 Condiciones de Medición

Los valores de iluminancia en interiores se deberán medir en el plano de trabajo, es decir, horizontalmente a 0,85 m de altura sobre el suelo. Los valores de iluminación en exteriores se deberán medir en:

� Patios : En plano vertical a 1,5 m de altura.

� Caminos : En plano horizontal a 30 cm sobre el nivel del suelo en el eje de calzada.

5.5.4 Uniformidad

� El factor de uniformidad en interiores deberá ser igual o mayor que 0,5.

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� El factor de uniformidad en exteriores deberá ser igual o mayor que 0,3.

� El factor de uniformidad en calles y caminos deberá ser igual o mayor que 0,2, referido al eje de la calzada.

5.5.5 Confort

El sistema de iluminación deberá diseñarse de tal manera que se eviten los siguientes efectos:

� El deslumbramiento.

� El efecto estroboscópico.

� La formación de sombras pronunciadas.

� El ruido molesto producido por los balastos.

� El parpadeo.

� La interferencia electromagnética sobre equipos electrónicos.

5.5.6 Economía

El diseño de la iluminación deberá procurar la operación económica de las instalaciones. Para ello se evaluarán el costo inicial, el costo de mantenimiento y de reposición de los elementos desgastables y el consumo de energía.

En la elección de las lámparas y otros elementos desgastables deberá tenerse presente que sean de fácil adquisición en Chile.

5.5.7 Disposiciones de Artefactos

Las luminarias deberán disponerse de tal modo que se eviten o se reduzcan al mínimo las interferencias con la obra civil y con los equipos primarios de las obras.

La disposición deberá permitir fácil acceso para trabajos de mantenimiento. Asimismo, las luminarias deben permitir fácil recambio de lámparas y otros elementos desgastables.

En el patio de Alta Tensión donde existan conductores desnudos, deberán ubicarse las luminarias de modo que sea posible el mantenimiento sin peligro para el personal y sin necesidad de desenergizar las instalaciones primarias.

5.5.8 Otros Aspectos del Diseño de Alumbrados

5.5.8.1 Iluminación de emergencia

Las instalaciones dentro de la sala de control, deberán contar con iluminación de emergencia para lograr una iluminación de un 10% de la iluminación normal con un mínimo de 25 lux.

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En recintos con superficie igual o superior a 50 m2 deberá instalarse una luminaria de emergencia como mínimo.

5.5.8.2 Alumbrado de salas de baterías

La distancia entre las luminarias y los tapones de las celdas deberá ser como mínimo 0,5 m.

Las luminarias consideradas para la sala de baterías deberán tener grado de protección IP44 según IEC.

Al menos una de las luminarias de la sala deberá estar conectada al circuito de alumbrado de emergencia.

5.5.9 Fuentes de Alimentación del Alumbrado.

Las instalaciones de alumbrado deberán diseñarse para ser alimentadas por las redes de servicios auxiliares de corriente alterna de 50 Hz, 220 V.

La alimentación del alumbrado respetará en todos los recintos los siguientes criterios:

5.5.9.1 Iluminación General

� En recintos de gran extensión (60 m2 o más) las luminarias se deberán alimentar desde dos o más circuitos diferentes y, en lo posible, desde tableros de distribución distintos para prevenir un apagón total por falla en un circuito o en algún tablero.

� Los circuitos de alimentación de alumbrado deberán tener protección contra sobrecarga, contra cortocircuitos y protección diferencial.

� Cada circuito se deberá dimensionar con una reserva de 30% para cubrir eventuales ampliaciones futuras.

� Las redes de alimentación se deberán dimensionar de modo que la corriente de cortocircuito en las barras de los tableros de distribución no exceda 10 kA.

� Los consumos monofásicos deberán distribuirse uniformemente entre las tres fases del sistema de servicios auxiliares de C.A.

5.5.9.2 Iluminación de Emergencia

La iluminación de emergencia deberá ser alimentada en forma normal desde las redes de servicios auxiliares de corriente alterna. Los equipos deberán ser del mismo tipo que los equipos de la iluminación general.

En caso de una falla de los servicios auxiliares de corriente alterna, el alumbrado de emergencia deberá conmutarse automáticamente a una red alimentada por inversores respaldados por baterías y, una vez restituidos los SS/AA, se volverán a conectar a la fuente normal.

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Las listas de materiales deberán ser detalladas para definir perfecta e inequívocamente marca, tipo y origen de los equipos y materiales previstos emplear en el proyecto.

5.6 CANALIZACIONES ELÉCTRICAS

El diseño del sistema completo de canalizaciones, vale decir, canaletas, bandejas, escalerillas, ductos, cajas de derivación, etc., se incluyen en el proyecto.

Se incluyen también dentro de las canalizaciones, las necesarias para el sistema de telecomunicaciones

5.6.1 Diseño General de Canalizaciones.

En el diseño, las canalizaciones deberán incluir una reserva del 10%. Esta reserva, que debe quedar libre, estará destinada a satisfacer las necesidades de eventuales modificaciones o complementos posteriores a la recepción final de las obras.

En el diseño de las canalizaciones deberá mantenerse y considerarse como principio básico, la segregación de los sistemas, de modo que cualquier problema que afecte a un sistema no afecte al otro. Para cumplir con este objetivo y sin que pueda interpretarse como definición, deberá considerarse por ejemplo, la utilización de canalizaciones y zonas de tendido independientes, la obturación con materiales adecuados de las pasadas de bandejas y escalerillas a través de muros, losas y hacia tableros, así como el ingreso por puntos diferentes a tableros cuando éstos tengan alimentación duplicada, etc.

El diseño de las canalizaciones deberá considerar que en las salas y casetas, las mismas deberán ser embutidas, preembutidas u ocultas, no aceptándose canalizaciones a la vista.

Las canalizaciones a la vista sólo podrán utilizarse en lugares en que no existe riesgo de daño mecánico.

Las bandejas y escalerillas, como los componentes menores, es decir, pernos, golillas, etc., deberán ser metálicas de acero galvanizado en caliente.

5.6.2 Canalizaciones en Canaletas Interiores

� En el diseño de las canaletas interiores se deberán considerar los planos del proyecto civil.

� El sistema de canaletas llevará tapas de acero galvanizado en caliente que deberán disponer de dos asas que permitan su fácil retiro y reposición.

� El diseño considerará que las canaletas con sus tapas no deberán sobresalir del nivel del terreno terminado.

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� El acabado exterior de la tapa deberá ser antideslizante, cuando se prevea su uso como camino para peatones.

� Las canaletas deberán construirse de tal manera que el fondo tenga una pendiente que permita escurrir el agua en caso que penetre al interior. En los puntos más bajos deberán considerarse drenajes.

� Se aceptará instalar una o más escalerillas o bandejas en el interior de las canaletas. Tanto las escalerillas o bandejas, como los pernos de anclaje de los soportes metálicos de ellas, deberán ser galvanizados en caliente y cumplir con las normas ASTM A143 y A153.

� La derivación de cables desde las canaletas se hará a través de cualquier sistema de canalización aprobado.

� En las instalaciones a la intemperie o en recintos de ambiente húmedo, se deberá asegurar la impermeabilidad adecuada al tipo de cables a usar y contar con protección conveniente contra la oxidación.

5.6.3 Canalización en Ductos

Las canalizaciones en ductos pueden ser de los siguientes tipos:

� Ductos metálicos rígidos.

� Ductos no metálicos rígidos.

� Ductos flexibles.

� Ductos especiales.

Las características y número de las fijaciones deberán asegurar la solidez y durabilidad de la instalación, aún en las condiciones más rigurosas estipuladas en estas bases de diseño.

En los extremos de ductos se instalarán tapas adecuadas que impidan la entrada de elementos extraños a las canalizaciones.

Deberán dejarse ductos sin ocupar (reserva) equivalentes a un 10% de los instalados, con un mínimo de un ducto en cada vía de canalización.

En las entradas de los ductos a cajas u otros accesorios similares, se deberá colocar una boquilla o adaptador para proteger del roce a los conductores, a menos que el diseño de la entrada de la caja o el accesorio sea tal que proporcione dicha protección.

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5.6.4 Ductos Metálicos

Se aceptará el uso de ductos metálicos subterráneos, embutidos, preembutidos o a la vista. En canalizaciones subterráneas al exterior, los ductos deberán quedar embebidos en hormigón clase A. Los bancos de ductos que crucen zonas de tránsito vehicular quedarán embebidos en hormigón clase C o clase D.

� Las clases de los hormigones están definidas en la Norma Chilena NCH 170.

� Proveer cámaras adecuadas para este tipo de canalizaciones.

� No se aceptará que una misma canalización pueda emplearse para servicios de distinta naturaleza.

� Los diámetros de los ductos del proyecto se ajustarán a dimensiones estándar y normalizadas con un diámetro mínimo de 1/2".

� Los ductos metálicos instalados a la vista deberán tener soportes a una distancia no superior a 1,5 m.

� La unión de ductos metálicos tipo conduit se hará con coplas con hilo recto NPSC (ANSI/ASME B.1.20.1).

5.6.5 Ductos no Metálicos

Se aceptará el uso de ductos de cloruro de polivinilo rígido de alto impacto.

Está prohibido el uso de ductos no metálicos en las siguientes condiciones:

� En lugares que presenten riesgos de incendio o explosión.

� Como soporte de aparatos y otros dispositivos.

� Donde estén expuestos a daños físicos severos.

� Donde la temperatura ambiente exceda la temperatura para la cual la tubería está aprobada.

5.6.6 Ductos Plásticos

Quedan expresamente excluidos ductos rígidos o flexibles de material combustible como PVC y otros, inclusive al interior de equipos principales.

Serán aceptables los ductos de cloruro de polivinilo rígido de alto impacto, para uso eléctrico (PVC conduit), sólo en bancos de ductos al exterior, embutidos en el hormigón a modo de moldaje para pasadas en muros y losas y con un diámetro mínimo de 100 mm y como canales colectores de cables de control al interior de celdas metálicas.

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5.6.7 Ductos Flexibles

El uso de los ductos flexibles será preferentemente para servir de unión entre una canalización en ducto rígido y equipos sometidos a vibraciones; también se aceptará en aquellos equipos que son de difícil acceso.

El acoplamiento entre ductos flexibles y rígidos, cajas, etc., se deberá hacer mediante los accesorios normales, adecuados a cada caso.

5.6.8 Cámaras

Las cámaras se usarán para facilitar el tendido y mantenimiento de las diversas canalizaciones subterráneas y permitir los empalmes de distintos tipos de ductos o bancos de ductos. Se ubicarán, aproximadamente, cada 30 m y además en aquellos puntos en que la diferencia de niveles del terreno es apreciable, en cambios de trazado y cuando la disposición de equipos lo exija.

Se podrán utilizar los tres tipos de cámaras definidos en la norma NCH ELEC. 4/2003 "Electricidad. Instalaciones de Consumo en Baja Tensión".

Los ductos o bancos de ductos exteriores se instalarán con pendiente hacia las cámaras, evitando así la posible entrada de agua en las instalaciones principales. A su vez, las cámaras contarán con un sistema de drenaje, adecuado a las características del terreno.

A los ductos que lleguen a las cámaras se les instalará boquillas adecuadas para proteger la aislación o cubierta de los cables.

5.6.9 Cajas de Derivación, Cajas de Aparatos y Accesorios.

En las canalizaciones en tuberías se emplearán cajas como puntos de unión o derivación en aquellos lugares donde se ubicará aparatos y otros equipos similares, desde donde se tirarán los conductores para alambrar las tuberías.

Toda unión, derivación o alimentación de artefactos, se deberá hacer en una caja. No se permitirá hacer derivaciones en cajas de aparatos.

Las entradas de las tuberías o cables se harán a través de perforaciones que se dejarán durante el proceso de fabricación y la fijación de ellos se hará con contratuerca y boquilla. En el caso de tuberías de diámetro nominal inferior a 1 pulgada, la unión se podrá hacer mediante tuerca y contratuerca.

La entrada directa de un cable a una caja o gabinete (sin ducto) se fijará y protegerá mediante una prensa estopa o dispositivo similar, adecuado al diámetro del cable.

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Las cajas usadas en lugares húmedos o mojados deberán ser de construcción adecuada para resistir las condiciones ambientes e impedir la entrada de humedad o líquido en su interior.

Las cajas que se usen en lugares en que haya gran cantidad de polvo en suspensión deberán ser de construcción estanca al polvo.

Las uniones de la canalización con este tipo de cajas a prueba de humedad, goteo, chorro de agua, salpicaduras o polvo deberán efectuarse de modo que el conjunto conserve sus características de estanquidad.

Las cajas para instalar al nivel del piso deberán ser a prueba de polvo y humedad.

Las cajas deberán estar rígidamente fijas a la superficie sobre la cual son montadas o deberán estar firmemente sujetas o fijas al hormigón o la albañilería si son embutidas.

De preferencia, para canalizaciones embutidas, las cajas de mayor tamaño deberán estar fijas a algún elemento estructural de la construcción.

A través de una caja común se podrá pasar los conductores que forman distintos alimentadores.

La cantidad de conductores que podrán ir dentro de una caja se fijará en función del volumen requerido por un conductor para su fácil manipulación y correcto funcionamiento.

Las dimensiones de las cajas deberán ser tales que permitan el tendido de cables, hacer conexiones, sacar derivaciones, etc.

Cuando se necesite pasar conductores a través de una tapa, deberá protegerse la pasada con una boquilla o pasa cable adecuada para dicho uso.

5.6.10 Puesta a Tierra de las Canalizaciones

Todos los elementos metálicos integrantes de un sistema de canalización deberán conectarse a la malla de puesta a tierra.

5.6.11 Sellado de Pasadas de Cables

Las pasadas de cables por escotillas, aberturas en muros, paredes, tabiques, losas, etc., deberán ser selladas después de terminar el tendido de los cables, con un material resistente al fuego y adecuado, para un fácil retiro en caso de modificaciones necesarias.

5.6.12 Informaciones para la Obra Civil

Los sistemas de bandejas y escalerillas deberán resistir las solicitaciones producidas por el peso propio, el peso de eventuales elementos adosados y el peso de los cables a canalizar, incluido el 10 % de reserva, actuando simultáneamente con un sismo con aceleraciones equivalentes

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especificadas. Asimismo, cada tramo entre apoyos deberá resistir el peso propio y el peso de los cables, incluido el 10 % de reserva, conjuntamente con la carga que significa una persona de 80 kg de peso.

Las demostraciones se harán mediante memorias de cálculo en las que se muestre que el sistema resiste los esfuerzos resultantes sin que las tensiones elásticas máximas excedan el 80 % del límite de fluencia de los materiales correspondientes y de los elementos de fijación a los concretos

5.7 MALLA DE PUESTA A TIERRA.

Se deberá considerar la medición de la resistividad del terreno y el diseño de la malla de puesta a tierra.

Todos los equipos eléctricos, estructuras, tableros y otros elementos definidos en los planos del proyecto, estarán conectados a tierra mediante la malla de puesta a tierra.

La puesta a tierra debe satisfacer las siguientes exigencias:

� Asegurar la vida de las personas a gradientes de potencial entre pasos, mano o pie inferiores a los valores máximos IEEE-80

� Proporcionar un drenaje de las descargas de corrientes eléctricas por cortocircuito, derivado de fallas (Internas, externas y atmosféricas) de origen interno o externo a la subestación.

� Proporcionar además, una vía de baja impedancia, para asegurar la operación correcta de las protecciones.

� Es indispensable que las bases de diseño de las puestas a tierra deben prever crecimiento de los niveles de cortocircuito del sistema asociado a la S/E.

5.7.1 Consideraciones Básicas Generales Para la Malla de Puesta a Tierra

� Todos los equipos deberán estar solidamente conectados a la puesta a tierra.

� Las bases de diseño a partir de las memorias de cálculo van a permitir realizar los planos respectivos y las listas de materiales y accesorios (Moldes, uniones, soldaduras, etc).

� Debe tenerse presente, por razones técnicas de carácter mecánico, utilizar como mínimo conductor de cobre calibre 2/0 AWG.

� La superficie del terreno, donde se construirá la puesta a tierra, deberá estar limpia antes de iniciar la faena.

� La puesta de tierra debe seguir la pendiente natural.

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� La profundidad de la malla de puesta a tierra quedará determinada en la memoria de cálculo y junto con la característica del terreno.

� Las dimensiones de cada módulo están definidas en la memoria de cálculo. Para el tendido de los conductores se aceptara de 2,0m± de variación horizontal.

� La capa de grava extendida sobre el terreno estabilizado de la subestación corresponde a un elemento propio del diseño y no es un elemento decorativo; se usará como espesor mínimo 10 [cm].

� Contrastar el valor teórico, definido en la memoria de cálculo, con el valor real medido luego de la confección de ésta. En caso de ser sustancialmente distintos, más menos 15%, se deberá revisar memorias de cálculos asociados a la malla de puesta a tierra.

� Para el tendido subterráneo del conductor de la malla, se construirá zanjas de un ancho equivalente al ancho normal de una pala (aproximadamente 40[cm] y 60[cm] de profundidad desde la superficie del terreno.)

� Se aplicará la primera capa de material arneado, para mejorar la resistencia eléctrica de contacto entre el material extraído y luego repuesto y el conductor tendido.

� La compactación se hará con capas de 15 [cm] de espesor hasta obtener un 95% del valor original de la densidad del terreno.

� La Puesta a tierra se construirá usando el máximo largo del conductor dentro de las zanjas escavadas.

� Deberá inspeccionarse permanentemente el tendido del conductor durante la construcción de la malla para evitar presencia de daños (Cortes, Torceduras, puntas dañadas, suciedad con grasa, pintura, cemento, robos, etc.). En caso de daños irreparables, deberá cambiarse el conductor.

� En los puntos donde se requiera doblar el conductor: (esquinas, cruces, derivaciones, etc.) Se respetará el radio mínimo de curvatura recomendado (esto es 10 a 20 veces el diámetro del conductor en referencia).

� Todas las uniones entre los conductores enterrados se realizarán con uniones del tipo termofusión.

� En caso de interferencias entre excavación, acumulación de tierra, tendido de cable, o confección de uniones. Se sugiere utilizar la zona de la malla periférica ( uso del anillo auxiliar de repartición, transitoriamente)

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� El cerco de la instalación deberá estar ubicado entre 1 y 1,5 m al interior del anillo de malla a tierra, y deberá conectarse a éste cada 20 m en las partes en que la red metálica (malla) del cerco es continua. Donde se interrumpa la malla de alambre, deberá hacerse una nueva conexión a tierra.

� Las planchas del operador, plataforma del accionamiento de equipos eléctricos de maniobra deben estar conectadas sólidamente a la malla subterránea en dos puntos de esta plancha.

5.7.2 Normas Aplicables

Para el diseño, construcción, montaje y pruebas finales se deberán aplicar las siguientes normas eléctricas y otras cláusulas indicadas en esta especificación.

CÓDIGO NORMA

IEEE Std 80-2000 IEEE Guide for safety in ac substation grounding

IEEE Std 81-1983 IEEE Guide for measuring earth resistivity, ground impedance, and earth surface potentials of a ground system (Part 1)

IEEE Std 81.2-1992 IEEE Guide for measurement of impedance and safety characteristic of large, extended or interconnected grounding system (Part 2)

IEEE Std 367-1996 IEEE Recommended practice for determining the electric power substation ground potential rise and induced voltage from a power fault.

5.7.3 Malla Aérea

El cable de guardia deberá resistir durante 0,5 s la corriente máxima de cortocircuito fase-tierra

prevista para la línea, sin que su temperatura se eleve a más de 200°C, considerando nula la

disipación de calor del cable de guardia.

Para corrientes de descargas atmosféricas, el cable de guardia deberá resistir, durante 0,001 s, la corriente máxima de las descargas atmosféricas que resulte de los cálculos para cumplir con el número de fallas admisibles. En este caso, la temperatura que alcance el cable de guardia deberá ser inferior a la de su punto de fusión, considerando nula disipación de calor del mismo cable.

El cable de guardia deberá ser de acero galvanizado de extra alta resistencia mecánica.

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Las uniones subterráneas y las conexiones a marcos de líneas y barras serán del tipo termofusión. Las conexiones a las demás estructuras y las subidas a las mallas de tierra aéreas serán con prensas paralelas apernadas.

La malla aérea también se conectará a la malla base de puesta a tierra.

5.8 DISEÑO DE CONTROL

Se indica a continuación los criterios que se deberá aplicar en los diseños de los sistemas de control para la nueva Subestación.

5.8.1 Sistema de Control Eléctrico

Se deberá realizar el diseño del sistema de control eléctrico para las obras eléctricas de la Subestación Hacienda Castilla.

Las instalaciones de control eléctrico deberán cumplir con lo establecido en estas Bases y con las recomendaciones vigentes de los códigos y normas técnicas emitidas por SEC, IEC, ANSI, IEEE, NEMA, UL, NFPA, ASTM y EIA.

A partir de los antecedentes recopilados de los equipos y de información que se reciba por parte de MPX, más los antecedentes de detalle entregados con posterioridad se deberá desarrollar el proyecto eléctrico que permita definir el sistema de control, especificar los equipos, construir los armarios de control, efectuar los alambrados, montajes y puesta en servicio de la instalación.

El diseño deberá considerar como mínimo los siguientes aspectos:

� Especificaciones de los equipos. � Especificaciones de fabricación de los armarios. � Diagramas de alambrado interno y conexionado remoto. � Diagramas de disposición de equipos frontal e interior de los equipos. � Listas de cables. � Listas de equipos. � Lista de planchuelas de identificación. � Memoria de cálculo sísmico de los armarios. � Instrucciones de montaje. � Desarrollo de pantallas de operación del sistema de control para el sistema de control de

la S/E. � Definir y programar la lógica de las unidades de control del sistema de control de la

subestación de acuerdo a los requerimientos de MPX.

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5.8.2 Diseño General de las Instalaciones de Control Local

Las instalaciones del sistema de control local deberán cumplir con las siguientes especificaciones generales de diseño.

5.8.2.1 Redundancia de Circuitos y Equipos de Control

Se deberá incorporar, en los casos que corresponda, el uso de la redundancia tanto en el diseño de los circuitos como en el suministro de los equipos de control, a fin de resguardar al máximo la seguridad de las instalaciones e incrementar la confiabilidad de los sistemas de control.

5.8.2.2 Eliminación de Perturbaciones en los Circuitos

Se deberá estudiar exhaustivamente y adoptar medidas y soluciones para evitar toda interferencia producida por acoplamiento galvánico, capacitivo o inductivo, que pueda afectar la seguridad de las instalaciones de control y de comunicaciones de la subestación.

Lo anterior deberá complementarse con el uso de cables apantallados. La cubierta metálica (pantalla) de los cables deberá conectarse a la malla de puesta a tierra en uno o en ambos extremos, según sea la justificación y recomendación del diseño.

5.8.2.3 Fuentes de Alimentación

El diseño de la alimentación a los equipos deberá ser tal que, siempre sea posible la operación normal de los sistemas de protecciones y la apertura del o los interruptores de 220 kV.

Se deberá considerar todos los equipos intermedios que sean necesarios para asegurar la alimentación permanente de los equipos cuya tensión de alimentación sea diferente a la indicada en este documento. En consecuencia, se deberá estudiar y determinar todos los inversores y los convertidores que sean necesarios para transformar la corriente continua en corriente alterna y en continua de otras tensiones, respectivamente, y otras interfaces necesarias, aunque dichos equipos no estén detallados expresamente.

Los equipos de alimentación que precise el diseño, deberán ser de tipo estático, basados en semiconductores, con reserva mínima de potencia de un 25% sobre el consumo máximo y no deberán producir perturbaciones nocivas en los circuitos de control y comunicaciones de la subestación.

Todos los equipos de control deberán operar satisfactoriamente dentro de los rangos de variación aceptables para las redes de servicios auxiliares, esto es, 110 Vcc +10% –15% y 220/380 Vca ±10%.

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5.8.2.4 Independencia de los Circuitos de Control

Los circuitos de control se deberán independizar y proteger convenientemente para evitar que una falla o cortocircuito afecte a otro circuito.

Cada uno de los circuitos de control estará protegido independientemente por interruptores automáticos de dos polos, de capacidades adecuadas de conducción y ruptura. Los interruptores automáticos deberán tener los valores de régimen nominal claramente indicados en un lugar visible. Cada interruptor automático estará provisto de contactos auxiliares para señalizar la apertura, tanto por falla como por acción manual. En caso de que esto no sea posible, en el circuito protegido se deberá instalar un relé de tensión cero para dar la alarma de falta de tensión.

5.8.2.5 Previsiones para Alarmas y Señalizaciones

Se deberá considerar que todas las alarmas y eventos locales serán transmitidos hacia el control centralizado y remoto.

Las señalizaciones de posición del interruptor, desconectadores y en general de todos aquellos equipos importantes, deberán ser informadas mediante estados dobles (un contacto abierto y un contacto cerrado). El resto de las señalizaciones se informarán como estado simple (un contacto).

5.8.2.6 Terminales de Prueba

Todos los circuitos secundarios de transformadores de medida asociados a las protecciones, al control y a las medidas, estarán provistos de terminales de prueba. Estos terminales permitirán efectuar la calibración de instrumentos y relés de protección en el terreno, y realizar bloqueos en la acción de protecciones sin necesidad de abrir o cortocircuitar otras conexiones.

Del mismo modo, las señales de desenganche y órdenes relevantes deberán pasar también a través de terminales de prueba.

Los terminales de prueba se montarán en lugares de fácil acceso.

5.8.2.7 Bornes de Alimentación

En la parte posterior de cada conjunto de armarios de control se deberán montar seis (6) bornes de alimentación: dos energizados desde el sistema de corriente continua en 110 Vcc y cuatro conectados al sistema de corriente alterna trifásico con neutro en 380/220 V 50 Hz.

Desde estos bornes se obtendrá alimentación para los equipos de prueba y calibración que utilice el personal de mantenimiento.

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Estos bornes estarán alimentados a través de interruptores automáticos dispuestos en circuitos exclusivos para ellos. Deberán estar adecuadamente aislados y ubicados de manera de evitar contactos accidentales de las personas.

5.8.2.8 Conexión a Tierra de los Enrollados Secundarios

Los enrollados secundarios de los transformadores de medida se deberán conectar a tierra en un solo terminal y en un solo punto. Esta conexión se efectuará desde las regletas de terminales de los armarios de control a la barra de conexión a la malla de puesta a tierra que tienen estos armarios.

5.8.2.9 Barras de Conexión a Tierra

Todos los armarios de control estarán provistos de una barra de conexión a la malla de puesta a tierra. Estas barras estarán conectadas directamente a la malla de puesta a tierra y deberán asegurar una conexión adecuada de todas las estructuras metálicas en que se monten los equipos y los cables de control. La sección mínima de la barra será de 100 mm².

5.8.2.10 Aislación de los Circuitos

Los circuitos de control deberán tener una aislación clase 600 V, corriente alterna y deberán resistir las pruebas de 2.000 V a 50 Hz durante un minuto.

5.8.2.11 Letreros para Identificación

Cada armario de control deberá llevar en su parte superior un letrero o etiqueta que lo identifique, escrita en español y de calidad y tipo uniforme para todos los equipos suministrados.

Además, cada uno de los equipos de control deberá tener una etiqueta escrita en español que lo defina en cuanto a su función y una nomenclatura que permita individualizarlo de acuerdo con los planos eléctricos. Una vez que esté definida la disposición de los equipos y se conozca su función, se entregará una nómina en español con las leyendas de las etiquetas

5.8.2.12 Medidores de Energía

En general, el sistema de control deberá incorporar medidas de energía activa y reactiva para fines estadísticos y de facturación.

Los medidores de energía deben tener puertas de datos y modem para permitir su interrogación remota a través de sistema telefónico.

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Los medidores de facturación deberán tener equipos de sincronización vía GPS y lectura remota vía TCP/IP.

5.8.2.13 Enchufes y Calefacción de Armarios

Cada uno de los armarios estará equipado con un enchufe de 220 V ca, 50 Hz, 10 A de acuerdo a norma chilena, y un calefactor controlado por termostato. El circuito de enchufes y calefacción de cada armario deberá estar adecuadamente protegido por un interruptor automático, ubicado en el mismo armario.

5.8.3 Objetivos y Modalidades de Control Eléctrico

El objetivo básico de los sistemas de control será comandar y supervisar el funcionamiento de todas las instalaciones de en forma eficiente y segura.

El sistema de control local será de tipo numérico. Se debe adaptar todo el diseño a este requerimiento.

El sistema de control deberá tener 4 niveles:

� Control Local Inmediato (Desde el equipo)

� Control Local (Desde Casetas de Control de Paños)

� Control local centralizado (Desde Casa de Servicios Generales)

� Telecontrol (Desde posición remota)

Mediante el control local centralizado desde la Casa de Servicios Generales se hará el control habitual de las instalaciones. Desde este lugar se podrá emitir mandos que inicien secuencias automáticas y mandos directos sobre los equipos individuales y se deberá disponer de todas las alarmas, señalizaciones, eventos, medidas y registros.

Con el control local desde las casetas de control de cada paño, se podrá controlar equipos en forma individual, se tendrá información de estados, alarmas y medidas. Este control se usará en emergencias, cuando no esté disponible el control local centralizado, durante puestas en servicio y eventualmente en faenas de mantenimiento o pruebas.

El control local inmediato reside en las cajas de control individuales que son propias de los interruptores y desconectadores de 220 kV.

Finalmente y según los requerimientos del proyecto, el sistema podrá ser supervisado y tele controlado desde una posición remota.

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El sistema de control será de tipo distribuido y numérico con unidades de control independientes por paño. Las unidades de control, junto con las unidades de protección, se conectarán entre sí mediante redes de comunicaciones interpaños redundantes, a través de protocolos de comunicación normalizado.

El sistema deberá permitir la conexión con el Centro de Operación Remoto, el que podrá ejecutar funciones de supervisión y mando de las instalaciones.

El sistema deberá contar con sincronización horaria de todos sus equipos a través de las redes de comunicación, para lo cual deberá contar con un reloj patrón sincronizado mediante GPS en estándar IRIG-B.

5.8.4 Funciones del Control

Las funciones de control deberán considerar:

� Confirmación de los comandos por parte de los operadores.

� Las instalaciones podrán ser operadas desde los tres niveles de control, pero siempre desde un nivel a la vez. Deberán existir los medios para transferir el nivel de mando al nivel inmediatamente superior.

� Prohibir la doble operación de equipos, por ejemplo dos cierres de un interruptor.

� Bloqueo y desbloqueo de equipos de maniobra protegido por password.

� Habilitar y deshabilitar la función de reconexión automática.

5.8.5 Supervisión

El estado de cada equipo de maniobra deberá ser supervisado constantemente. Cada cambio detectado se deberá reflejar inmediatamente en la pantalla de operación y en la lista de eventos. Se deberá emitir una alarma cuando un cambio de estado no es producido por un comando.

Se deberá realizar la supervisión de los servicios auxiliares de la subestación.

Para cumplir con lo anterior, el sistema deberá:

� Adquirir los datos desde el campo y almacenarlos en la base de datos del nuevo sistema, estampando el tiempo de ocurrencia de cada evento.

� Ser capaz de adquirir y procesar aquellas alarmas fugaces o transitorias.

� Validar los datos y marcar aquellos que no estén correctos y aquellos que se encuentren en estado de alarma.

� Marcar todos aquellos puntos que tienen algún tipo de entrada manual.

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� Convertir las medidas analógicas en valores digitales.

� Comparar los valores medidos con los límites de operación y marcar aquellos puntos que sobrepasen algún límite.

La base de datos mencionada deberá tener una estructura que permita su ampliación futura sin que se produzcan desórdenes entre sus funciones.

5.8.6 Enclavamientos

Las funciones de enclavamientos garantizarán la correcta operación de cada uno de los equipos de maniobras.

Esta función se encontrará distribuida en cada una de las unidades de control de los paños, de tal forma que la falla de una unidad de control bloquee únicamente la operación de ese paño y no interfiera con la correcta operación del resto de la instalación.

5.8.7 Medidas

Deberán estar disponibles las medidas de corriente, tensión, potencia activa, potencia reactiva, frecuencia, etc, las que serán calculadas directamente de las entradas de corriente y tensión de los transformadores de medida.

Los medidores de facturación deberán tener sincronización vía GPS y lectura remota vía TCP/IP.

Durante los ciclos de adquisición de medidas, el sistema efectuará validaciones de los datos que recibe. Estas validaciones serán de dos tipos:

5.8.7.1 Validación General

Se hará una validación general de los datos que provienen del campo verificando el valor de una medida analógica piloto. En caso de detectar un valor anormal del piloto, se emitirá una alarma y se marcarán en la base de datos todas las telemedidas provenientes del correspondiente sistema local como no válidas.

5.8.7.2 Validación Entre Valores Límites

Algunas de las medidas serán susceptibles de supervisarse dentro de una banda de valores límites que podrán ser modificadas en línea por el operador. Al superar algún valor de medida el límite superior o el límite inferior prefijado, deberá señalizarse la alarma correspondiente de acuerdo con lo especificado más adelante.

El error total de las medidas no podrá ser mayor que 1%, incluidos los errores de los conversores y de la transmisión a plena escala de corriente o tensión.

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5.8.8 Manejo de Alarmas y Eventos

Todos los eventos y alarmas, generados en el paño, en las unidades de control, en las unidades de protección, en los servicios auxiliares, etc., serán desplegados en una lista de eventos de la subestación. La situación de las alarmas presentes será desplegada en una lista diferente, dependiente del estado en que se encuentre.

Los eventos y alarmas deberán presentarse con la fecha y hora de ocurrencia, con una resolución de 1 ms.

5.8.9 Sincronización Horaria.

El tiempo en el sistema podrá ser ajustado, ya sea desde los puestos de operador o desde el reloj externo. Adicionalmente, se deberá tener la capacidad de manejar en forma totalmente automática el cambio de hora oficial que se realiza en Chile dos veces por año.

5.9 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS PROTECCIONES

Las protecciones serán del tipo digital programables en el panel y alternativamente desde un computador personal, para lo cual se deberán entregar los programas correspondientes en formato digital además de traspasar las licencias de uso, manuales, etc. Además las protecciones deberán almacenar los últimos eventos con sus principales características para ser consultadas tanto por pantalla como por un computador personal, para lo cual se deberán entregar los programas correspondientes.

Las protecciones tendrán una puerta serial para comunicación en línea con el sistema de control.

Las protecciones deberán tener sistema de sincronización vía GPS y lectura remota vía TCP/IP.

5.9.1 Estudio de Protecciones

A continuación se presentan los estudios y características mínimas que deberán cumplir las protecciones que se instalarán en la Subestación Hacienda Castilla.

5.9.2 Estudios de Verificación del Sistema de Protección

Estudios para verificar que los sistemas de protección definidos son suficientes y adecuados para proteger las instalaciones y líneas. Además, se deberá determinar los márgenes de ajuste de los diferentes elementos que forman los sistemas de protección, y demostrar que esos márgenes permiten una correcta protección de todos los elementos involucrados en el sistema de potencia.

Estos estudios se deberán efectuar de acuerdo con los criterios normales que informe MPX, considerando las instalaciones existentes en el Sistema Interconectado Central (SIC).

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5.9.3 Estudios de Coordinación y Ajuste de Protecciones

Estudios para determinar los valores de ajuste de los diferentes elementos de los equipos de protección, para su puesta en servicio y correcta operación posterior, así como para las condiciones de prueba de las instalaciones.

Estos estudios se deberán efectuar de acuerdo con los criterios normales de que informe MPX, considerando las instalaciones existentes en el SIC.

5.9.4 Sistema de Protecciones

El diseño de las protecciones eléctricas de los equipos e instalaciones, deberá asegurar la correcta operación de los esquemas de protecciones, para los niveles de cortocircuito mínimo y máximo previstos.

El sistema de protecciones deberá cumplir con lo estipulado en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSCS).

El sistema de protecciones deberá asegurar el despeje de la falla con el mínimo de perturbación en el sistema y/o las instalaciones no falladas.

La descripción específica de las protecciones será reflejada en los diagramas unilineales.

Las Líneas se deben proteger contra cortocircuitos, mediante sistemas de protección principal (sistema 1) y secundario (sistema 2), los cuales formarán parte del sistema de protección de la línea.

En general, las protecciones del sistema 1 y sistema 2 serán de tecnología numérica, auto supervisada, con capacidad de registros oscilográficos.

Se deberán considerar al menos las siguientes funciones de protecciones:

5.9.4.1 Líneas aéreas desde S/E Punta Cachos – S/E Hacienda Castilla

� Protección diferencial 87L. Sistema 1. Con equipo de respaldo por pérdida de comunicaciones con protección de distancia 21-21N.

� Protección de distancia (21/21N). Sistema 2. � Protección de falla de interruptor asociado con el relé maestro de la barra � Chequeo de sincronismo para el cierre

5.9.4.2 Líneas aéreas Troncales (seccionadoras de LAT Cardones – Maitencillo)

� Protección de distancia (21/21N). Sistema 1. � Protección de distancia (21/21N). Sistema 2 � Protección de falla de interruptor asociado con el relé maestro de la barra � Chequeo de sincronismo para el cierre

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5.9.4.3 Otras Líneas Aéreas

� Protección diferencial 87L. Sistema 1. Con equipo de respaldo por pérdida de comunicaciones con protección de distancia 21-21N.

� Protección de distancia (21/21N). Sistema 2. � Protección de falla de interruptor asociado con el relé maestro de la barra. � Chequeo de sincronismo para el cierre.

5.9.4.4 Sistema de Barras Primarias

� Protección diferencial trifásica.

� Relé maestro que ordene la apertura de todos los interruptores asociados a la barra

La protección diferencial trifásica será de alta velocidad y con retención de armónicas para evitar la operación en caso de fallas externas y durante la energización del transformador.

5.9.5 Características Especiales de Diseño

La operación de las protecciones de línea y la recepción de transferencia de desenganche directo (T.D.D) deberán dar orden de desenganche a las dos bobinas del interruptor de línea.

5.9.6 Block de Pruebas

Cada una de las protecciones incluirá un block de pruebas para su mantención y verificación.

5.10 SISTEMA DE DETECCIÓN Y EXTINCIÓN DE INCENDIO

La Sala de Servicios Generales incluirá un sistema de detección y alarma de incendio mediante detectores de humo y detectores de temperatura conectados a un sistema centralizado de alarmas de incendio.

5.11 DISEÑO DEL SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES

El sistema de telecomunicaciones para las líneas provenientes de la S/E Punta Cachos y las líneas destinadas al abastecimiento eléctrico de clientes, se deberán diseñar sobre las bases de las alternativas vigentes en el mercado de fibra óptica OPGW y con un respaldo mediante onda portadora en una fase de cada circuito.

Posteriormente sobre dicha base se elaborará los planos de interfases correspondientes.

Para las líneas seccionadoras se deberá realizar un estudio del impacto que produce la incorporación de la S/E Seccionadora en el sistema de onda portadora existente (Cardones – Maitencillo). Dicho estudio debe considerar el establecimiento de los nuevos enlaces Cardones – Hacienda Castilla y Hacienda Castilla – Maitencillo, sobre la base de reutilizar equipamiento

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existente, ya sea trasladando los equipos OPAT existentes desde la S/E Cardones, para que el enlace Hacienda Castilla – Maitencillo se realice con equipos existentes y el enlace Cardones – Hacienda Castilla se realice con nuevos equipos OPAT, o bien a través de otro medio (fibra óptica o microondas).

5.12 INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN.

Los criterios de diseños de instalaciones eléctricas de Baja Tensión, incluyendo el diseño básico de los servicios auxiliares y de la malla de puesta a tierra, se deberán incluir en los planos de ingeniería básica, donde se indicarán los equipos a utilizar, sus disposiciones físicas, las distancias mínimas en aire, secuencias de fases, tipos de materiales a utilizar, listas de materiales, equipos y estructuras, etc., y en las especificaciones de suministro de equipos de Alta Tensión, de conductores de Alta Tensión y cable de guardia, de conjuntos completos de suspensión y anclaje y de accesorios para conductor y cable de guardia.

5.12.1 Tensiones Normales

Las tensiones normales de servicio usadas en el proyecto serán las siguientes

TENSIÓN VALOR Tensión principal 220 kV, 50 Hz

Tensión de SSAA de CA 380 f-f/220 f-n Vca, 50 Hz

Tensión de SSAA de CC 110 Vcc

Tensión del sistema de Comunicaciones

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El dimensionamiento de los alimentadores de SSAA deberán respetar los siguientes valores en condiciones de carga:

• Variación de tensión a plena carga en puntos de conexión común: 3 %

• A plena carga en puntos de consumo: 5 %

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5.12.2 Sistemas Para Servicios Auxiliares.

5.12.2.1 Diseño de Instalaciones de SS/AA C.A.

� Los servicios auxiliares serán provistos desde la Subestación Castilla de 23 kV existente en el área.

� Se deberá desarrollar la Ingeniería básica y de detalle de las instalaciones y circuitos de la Subestación Hacienda Castilla, incluyendo las especificaciones complementarias de los equipos y materiales, las disposiciones físicas, los circuitos de conexión y de control, las canalizaciones y los alambrados.

� Se deberán elaborar todos los planos, diagramas funcionales, esquemas de conexiones y de montaje que sean necesarios.

� Deberá definirse completamente la configuración eléctrica de los diversos niveles de tensión de C.A., elaborando los diagramas unilineales de SS/AA de C.A. correspondientes.

� Se deberán definir completamente todos los armarios eléctricos que resulten necesarios, de acuerdo a la concepción de SS/AA C.A. establecida en estas especificaciones y en el esquema eléctrico definitivo.

� Se deberán diseñar las canalizaciones y los conductores eléctricos, incluyendo neutro y tierra de protección, entre los tableros generales y los distintos tableros de distribución o consumos.

� Se deberá desarrollar el sistema de control de los SS/AA para la Subestación Hacienda Castilla, incluyendo las instalaciones donde se centraliza el mando hasta los puntos terminales de todas las funciones especificadas. Se deberá determinar las especificaciones y características de los elementos de control y las funciones a cumplir por el automatismo respectivo.

� El diseño incluirá las canalizaciones (bandejas, escalerillas, ductos, cajas de derivación, etc.) para soportar los conductores de alimentación de control, alumbrado y fuerza de todos los equipos, enchufes y otros elementos que precisen energía eléctrica.

� Se deberán materializar todas las medidas que sean necesarias para evitar interferencias electromagnéticas.

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Tachado

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Texto de reemplazo

transformadores de potencial conectados en ambas barras principales

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5.12.2.2 Sistemas de Baja Tensión de Corriente Continua.

� Se deberá desarrollar el diseño de los sistemas de distribución de corriente continua en 110 Vcc para la Subestación Hacienda Castilla.

� Las especificaciones de esta Item se refieren a los sistemas de C.C. para fines de control y comunicaciones.

� Los diseños se deberán ceñir a los principios generales que se desprenden de los planos de la Subestación Hacienda Castilla.

� Desde cada sección de barra del tablero general se deberá tender cables de alimentación a los consumos o tableros de subdistribución de corriente continua.

� El sistema de distribución de corriente continua deberá contar con los elementos de medición y protección indicados en las especificaciones correspondientes.

5.12.3 Configuración de Circuitos

Para el desarrollo de los circuitos eléctricos de baja tensión se deben considerar los siguientes criterios.

5.12.3.1 Perturbaciones en los Circuitos

El diseño debe considerar medidas y soluciones para evitar toda interferencia producida por acoplamiento galvánico, capacitivo y/o inductivo que pueda afectar la seguridad de las instalaciones de control y de comunicaciones.

5.12.3.2 Optimización de las Canalizaciones

Los estudios de optimización de las canalizaciones y circuitos de alambrado podrían realizarse mediante programas computacionales para selección de vías y dimensionamiento, siempre que el sistema permita introducir modificaciones que actualicen los resultados y que la situación final de diseño sea presentada en documentos claros e inequívocos.

5.12.3.3 Terminales para Conductores

Las conexiones de los conductores a equipos, instrumentos, regletas, etc., consideran el uso de terminales adecuados para cada aplicación.

5.12.3.4 Marcas para Cables

Todos los cables, monoconductores y multiconductores, se identificarán con letras y/o números durante el proyecto.

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6 DISEÑOS DE OBRAS CIVILES

Las obras civiles corresponden a las fundaciones de las estructuras altas de patio, fundaciones de equipos primarios, sala de mando, caminos, drenajes, caseta de control, canaletas, banco de ductos y cámaras.

Se deberá considerar el Informe de Mecánica de Suelos para la construcción de las fundaciones en subestación Hacienda Castilla.

Las fundaciones de las estructuras de patio y de equipos, se construirán de hormigón armado.

Las edificaciones se construirán de material sólido, principalmente en hormigón armado o albañilería reforzada y cumplirán con lo establecido en las especificaciones de arquitectura y urbanismo.

Para la SS/EE Hacienda Castilla se deberá instalar baterías, las cuales se ubicarán en una sala especial que albergará las celdas de las baterías, un lavatorio, un botiquín. Las canalizaciones, los equipos de iluminación y extractores deben ser a prueba de explosión. Para evitar que un derrame de líquido de las baterías pueda contaminar el medio ambiente, la pileta de drenaje de la sala de baterías y la evacuación del lavatorio por instalarse en esa sala se conectarán a un sistema de recolección de líquidos. En un recinto aparte se deben instalar los cargadores de baterías, inversores y equipamiento asociado.

6.1 NORMAS

En el diseño de las estructuras se usarán las últimas ediciones de las siguientes normas.

6.1.1 Normas de Diseño

� Nch 1537 Cargas permanentes y sobrecargas de uso

� Nch 431 Cargas de nieve

� Nch 432 Acción del viento sobre las construcciones

� Nch 433 Diseño sísmico de edificios

� Nch 2369 Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales.

6.1.2 Normas de Acero Estructural

� Nch 427 Diseño de estructuras de acero

� Nch 428 Ejecución de estructuras de acero

� AISC 9ed. 1990 Manual of Steel Construction Allowable Stress Design (ASD)

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� AISE N°13 Specification for the design and construction of mill building.

� EIA 222F-1996 Standard for Steel Antenna Towers and Antenna Support Structures.

6.1.3 Normas de Hormigón y Armaduras

� ACI 318-2002 American Concrete Institute

� Nch 204, 211 y 218 para barras de refuerzo

� Nch 170, Hormigón, requisitos generales

6.1.4 Normas de Albañilería

� Nch 1928, Albañilería armada - Requisitos para el diseño y cálculo.

� Nch 2123, Albañilería confinada - Requisitos para el diseño y cálculo.

6.1.5 Otros Documentos

Información proporcionada por los fabricantes de equipos.

6.2 PLATAFORMA DE LA SUBESTACIÓN

6.2.1 General

La plataforma de la SS/EE deberá tener las dimensiones adecuadas para soportar todas las estructuras y equipos del proyecto y empalmar adecuadamente con el camino de acceso. Deberá ser plana (sin desniveles) pero con una pendiente que asegure un buen drenaje de las aguas lluvias, considerando siempre la correcta incorporación con las instalaciones existentes.

6.2.2 Excavaciones y Rellenos

Se deberá indicar el área a escarpar, el área a realizar excavaciones masivas y las áreas a rellenar. Se deberá considerar, si es necesario, indicar la pendiente de los taludes de corte y el tratamiento del sello de excavación. Se deberá presentar un cuadro de cubicación de escarpe y excavación masiva.

6.2.3 Movimiento de Tierras

Se deberán describir todos los procedimientos constructivos para la realización de la plataforma la cual contendrá al menos lo siguiente: replanteo topográfico, limpieza del terreno, escarpe, excavación masiva, tratamiento del sello de excavación, características de los materiales de relleno, exigencias de compactación, control de calidad, perfilado o terminación de la plataforma.

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6.3 DISEÑO DE FUNDACIONES DE ESTRUCTURAS ALTAS DE SUBESTACIONES

6.3.1 General

Las fundaciones de estructuras altas deberán diseñarse según lo indicado en la ETG – A.0.10 “Estudio de Mecánica de Suelos y Diseño de Fundaciones para Estructuras Autosoportantes de Líneas de Transmisión y Subestaciones”, considerando los tipos de suelo indicados en el informe geotécnico.

6.3.2 Parámetros de Diseño de Fundaciones

En general el diseño de fundaciones se realizará con Hormigón calidad H25, un emplantillado H10, barras de acero de refuerzo calidad A63-42H y se requiere un recubrimiento de hormigón sobre las armaduras de 5 cm.

6.3.3 Tipo de Fundación

Las fundaciones para estructuras auto soportantes de marcos de línea, podrán recibir las cargas de uno o más apoyos del pilar del marco.

6.3.4 Requisitos Geométricos

El extremo superior de las fundaciones de hormigón deberá quedar al menos 20 cm. sobre el terreno natural, además su parte superior deberá tener la pendiente suficiente para que no se acumule agua en torno al montante o pieza de fundación.

La profundidad mínima de fundación no podrá ser inferior a 1,5 m.

6.3.5 Verificaciones

En general, el diseño de estas fundaciones debe considerar lo siguiente:

Verificar la tensión de contacto, la cual deberá ser menor o igual a la tensión de contacto admisible definida en el informe geotécnico.

Se deberá verificar el área en compresión, que será de 100% en condición de cargas permanentes y un mínimo de 80% para condición de cargas permanentes + eventuales.

Todas las fundaciones deberán verificarse al arrancamiento y al aplastamiento (cargas axiales), para las condiciones de carga más desfavorables impuestas en el proyecto de las estructuras.

Una vez definidas las dimensiones y enterramiento de las fundaciones, se dimensionarán los diferentes elementos resistentes, dimensionamiento que se hará de acuerdo a las buenas prácticas de diseño y a lo establecido en la norma ACI 318 en su última versión. Se recomienda que se usen

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en el cálculo de las armaduras y en la verificación de las secciones de hormigón los factores de cargas establecidos en la citada norma.

6.4 DISEÑO DE FUNDACIONES DE ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE EQUIPOS (ESTRUCTURAS BAJAS)

Las fundaciones para estructuras de equipos y estructuras bajas de subestaciones deberán diseñarse de acuerdo a las solicitaciones resultantes del diseño sísmico de estructuras de subestaciones, para estructuras con amplificaciones dinámicas importantes.

En general, el diseño de estas fundaciones debe cumplir lo siguiente:

� La tensión de contacto deberá ser menor o igual a la tensión de contacto admisible definida en el informe geotécnico.

� El área en compresión será de 100% en condición de cargas permanentes y un mínimo de 80% para condición de cargas permanentes + eventuales.

� La resistencia total al desplazamiento, minorada, deberá ser mayor o igual a la solicitación. Para la verificación al deslizamiento de la fundación debido a las solicitaciones eventuales se deberán usar los siguientes factores de minoración de las resistencias:

• Resistencia por fricción: 0,77

• Resistencia por cohesión: 0,33

• Resistencia por empuje pasivo: 0,33

Las fundaciones para estructuras de soporte de equipos eléctricos y equipos en general son fundaciones únicas y aisladas, que se recomienda dimensionar usando la metodología que se basa en lo especificado como método X - Y en la publicación “Transmission Structures” del Bureau of Reclamation. En general estas fundaciones están sometidas a solicitación de aplastamiento más volcamiento.

En caso de que el Informe de Mecánica de Suelos del sitio permita considerar la colaboración lateral del suelo que confina la fundación, será necesario, aún en forma más exigente que en los casos anteriores, que el relleno que confina la fundación sea controlado y debidamente especificado o que la fundación sea hormigonada contra terreno natural. Para considerar la colaboración lateral del suelo que confina la fundación se puede aplicar el método establecido por la "Comisión para la revisión de las Prescripciones Suizas", desarrollado por el ingeniero Sulzberger de la Comisión Suiza Federal.

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Sólo en suelos de muy mala calidad geotécnica no será factible contar con la colaboración lateral, lo que deberá quedar establecido en el correspondiente informe de Mecánica de Suelos del sitio.

El dimensionamiento estructural de los elementos de hormigón armado se realizará de acuerdo a la última versión de la norma ACI 318.

6.4.1 Diseño de Casa de Servicios Generales y Casetas de Paño

Las edificaciones de la subestación deberán diseñarse de acuerdo a lo indicado en las normas de construcción y urbanismo respectivas, considerando los parámetros de diseño de fundaciones indicados en informe geotécnico.

El diseño de la casa de servicios generales y casetas de paño en subestación Hacienda Castilla, deberán cumplir con lo indicado en la norma NCh 433 de diseño sísmico de edificios. El dimensionamiento estructural de los elementos de hormigón armado se realizará de acuerdo a la norma ACI 318-2002. Los elementos de albañilería reforzada se diseñarán según la norma NCh 2123, y los de albañilería armada de acuerdo a la norma NCh 1928.

6.5 CABLES DESNUDOS

Cuando se requiera el uso de cables desnudos, ya sea en la acometida de las líneas de alta tensión, conexionado de equipos primarios en aire, barras aéreas u otras, se usarán cables desnudos de aleación de aluminio (AAC) de acuerdo a lo mostrado en el Plano Nº DI-MPX-01-30-51-01 “Diagrama Unilineal General S/E Hacienda Castilla 220kV”.

6.6 DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

Las estructuras metálicas a usar serán del tipo enrejado de perfiles de acero galvanizado en caliente y apernadas de acuerdo a especificaciones.

Las estructuras denominadas altas, corresponden a los marcos de línea de remate de las líneas de transmisión que ingresan a la S/E, y las estructuras bajas corresponden a las estructuras soporte diseñadas para el montaje de los equipos primarios de patio, tales como interruptor de poder, desconectadores, pararrayos, transformadores de corriente y potencial, aisladores de pedestal.

El diseño de las estructuras de subestaciones se realizará de acuerdo al criterio indicado en las memorias de cálculo de diseño de Estructuras.

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6.6.1 Normas

Las estructuras que se diseñen deberán cumplir con las siguientes normas y códigos:

CÓDIGO NORMA

AISC Manual of steel construction allowable stress design

ASCE 10-97 Design of latticed steel transmission structures

ASTM A36 Structural steel

ASTM A572 High – strength low-alloy structural steel

ASTM A325 High – strength bolts for structural steel joints

ASTM A394 Steel transmission towers bolts zinc coated

ASTM A6 General requirements for rolled structural steel bars

EN 10025 Productos laminados en caliente, de acero no aleado, para construcciones metálicas de uso general

NCh-203 of77 Acero para uso estructural

NCh-432 of71 Cálculo de la acción del viento sobre las construcciones

EIA 222F-1996 Standard for Steel Antenna Towers and Antenna Support Structures

AWS Structural welding Code-Steel D1.1.

6.6.2 Materiales

Las estructuras metálicas deberán diseñarse considerando los siguientes materiales:

6.6.2.1 Perfiles y Planchas

Para perfiles y planchas se aceptará el uso de hasta dos calidades de acero por estructura. Estos aceros deberán atenerse a alguna de las normas siguientes, en su última edición:

� Normas ASTM A36 y/o ASTM A572 Gr 50

� Norma EN 10025 en calidades St 37-2 y/o St 52-3

� Norma NCh-203 en calidades A37-24ES y/o A52-34ES

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6.6.2.2 Pernos, Tuercas y Arandelas

Los pernos en pulgadas serán del tipo 1 de ASTM A394 y los pernos milimétricos serán del tipo 8.8 de DIN 267.

Los peldaños para trepado serán pernos de diámetro 5/8” ó 16mm, con cabeza y tuerca hexagonales y calidad ASTM A394 tipo 0.

Para los pernos de anclaje se podrá usar algunas de las siguientes calidades de acero, u otra equivalente:

� SAE 1010 o SAE 1020

� NCh 206, calidad A37 – 20

� NCh 203, calidad A37-24.

El acero para pernos de anclaje deberá tener resiliencia mínima garantizada de 27 joules a 0º, medida en ensayos de impacto según Charpy V-NTOCH.

6.6.3 Análisis Estructural

El análisis estructural se realizará a través de la modelación de la estructura por medio del software RISA3D versión 7. Una vez determinados los esfuerzos en cada uno de los elementos se procederá al diseño de los mismos, según lo que se ha estipulado en las bases de diseño de la memoria de cálculo.

6.6.4 Cierro Perimetral

Las instalaciones de la subestación estará rodeada de un cierro perimetral, éste podrá ser de malla de alambre de acero galvanizado (tipo ACMAFORD o equivalente) con pilares de acero galvanizado sobre fundaciones de hormigón, o bien tipo pandereta de concreto según fuere el requerimiento.

Contará con portones para el acceso de vehículos de mantenimiento, además de puertas de acceso de peatones, en la parte superior de la reja o pandereta, de 3 m de altura, se tenderán 4 hebras de alambre de púas galvanizado, sobre soportes inclinados en 45º hacia el exterior.

En caso de cierro tipo reja, cada uno de tres pilares metálicos se conectará a la malla de tierra. Los paneles batientes de las puertas de reja, se conectarán a la malla de tierra en los pilares mediante cables flexibles de cobre estañado.

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6.6.5 Planos de Fabricación y Montaje

En la ejecución de los planos de fabricación y montaje se deberá considerar lo siguiente:

Distancias mínimas de borde y entre perforaciones para pernos ASTM A 394 tipo 1 o DIN 267 tipo 8.8:

Distancia mínima al borde Diámetro perno

Distancia mínima entre pernos borde laminado borde cortado

5/8” 42 mm 22(*) mm 28 mm

3/4” 50 mm 25 mm 32 mm

(*) Excepto en perfiles de 40 mm de ala en que será 19 mm.

� El detalle de las uniones deberá hacerse de modo de no tener excentricidades o reducirlas al mínimo.

� Los pernos deberán llevar arandela de presión.

� El largo de los pernos se dimensionará de modo de que no se produzcan esfuerzos de cortadura en la zona con hilo y que los pernos sobresalgan tres hilos más allá de la tuerca. Si es necesario, se podrá usar arandelas planas para asegurar el apriete del perno.

� En las estructuras altas se deberá considerar la instalación de peldaños para trepado.

� Los planos deberán incluir todos los elementos necesarios para la fijación de conductores, cables de guardia o equipos eléctricos.

� Para cada estructura se deberá entregar una lista de materiales, indicando todos los elementos de la estructura con sus marcas, sus dimensiones, pesos, calidad de acero, diámetro, largo y cantidades de pernos de cada tipo, pernos de anclaje, etc.

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7 REQUISITOS SÍSMICOS

7.1 EDIFICACIONES

El diseño sísmico asociado a las edificaciones en general, se realizará de acuerdo a la Norma NCh433.Of96 “Diseño Sísmico de Edificios” y a la Norma NCh2369.Of2003 “Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales”, según el lugar geográfico y el tipo de suelo de fundación definidos en el Estudio de Mecánica de Suelos.

7.2 EQUIPOS ELÉCTRICOS

El análisis sísmico estático de los equipos eléctricos se realizará de acuerdo a las siguientes especificaciones técnicas:

CÓDIGO NORMA

ETG A.0.20 zz

IEEE std. 693-2005

Especificación de Diseño Sísmico de Instalaciones Eléctricas de Alta Tensión.

en la condición “High Seismic Performance Level

ETG – A.0.21 Diseño Sísmico de Estructuras de Subestaciones

NTSCS Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio “Artículo 3.3”.

Los criterios y el detalle de las solicitaciones sísmicas serán especificados en documentos a realizar por el proyecto.

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