TAT _ Proyecto Final_Diseno Linea de Distribucion 12.5 KV

5/25/2018 TAT _ Proyecto Final_Diseno Linea de Distribucion 12.5 KV

UNIVERSIDAD APEC Tcnicas de Altas Tensiones _ Proyecto Final

ESPECIFICACIONES DE LICITACI N 1

PRESENTADO PORDerlyn Alonzo Flix, 2010-

Gabriel E. Tejada, 2010-2MAESTRO

Ing. Emilio Contreras

ENTREGA16 de abril, 2014.

Tcnicas de Altas Tensiones (TEC-724)PROYECTO FINAL




ContenidoESPECIFICACIONES DE LICITACIN.................................................................................... 4

PRESENTACIN DE LA EMPRESA........................................................................................ 5

Nuestro logo...................................................................................................................... 5Vision.................................................................................................................................. 5

Mision................................................................................................................................. 5

Valores................................................................................................................................ 5

Objetivo General............................................................................................................... 5

Objetivos Especificos........................................................................................................ 6

Nuestras Instalaciones............................................................................................................................... 6

Servicios que Ofrecemos.......................................................................................................................... 6

SELECCIN DE CONDUCTOR DE LINEA Y CONDUCTOR NEUTRO............................................ 7

Determinacin de Potencia y Corriente al cabo de 15 aos:................................................. 7

Conductor de Lnea Seleccionado .................................................................................. 7

Conductor Neutro Seleccionado: .................................................................................... 7

Calculo de Calor Generado: ............................................................................................. 8

Datos para el clculo ................................................................................................................................. 8

Prdida de Calor por Conveccin: ................................................................................... 9


Prdida de Calor por Radiacin: ..................................................................................... 9


Calor Ganado por Radiacin Solar: ............................................................................... 10

Datos para el clculo ............................................................................................................................... 10

Ecuacin de equilibrio trmico ..................................................................................... 11

Prdidas por efecto Joule .............................................................................................. 11

Costo de las prdidas por efecto Joule......................................................................... 12

CLCULOS DE EFECTO CORONA.............................................................................................................. 12CALCULO DE FLECHAS Y TENSIONES.................................................................................................... 14

Condicin EDS ................................................................................................................. 14

Condicin Mxima .......................................................................................................... 15

SELECCIN DE CAPACIDAD MECANICA DE POSTE:....................................................................... 17

Peso resultante del conductor de lnea: ....................................................................... 17




Peso resultante del conductor neutro: ......................................................................... 18

Altura de Conductores: ................................................................................................... 18

Momento de Fuerza de Conductores: ........................................................................... 19

Vano mximo: Poste de 35ft, 800daN. ......................................................................... 19

Vano mximo: Poste de 35ft, 300daN .......................................................................... 19

TABLA DE ESTRUCTURA.............................................................................................................................. 20

CONCLUSIONES............................................................................................................................................... 22




ESPECIFICACIONES DE LICITACIN

Se desea construir una lnea de distribucin de 15.45kV, 3 fases, para suministrar a variospoblados y sus zonas aledaas. La demanda horaria promedio actual en la lnea ser de3MW y se prev un crecimiento anual de consumo en 1.5% a travs de la vida til delproyecto (15 aos).



PRESENTACI N DE LA EMPRESA 5

PRESENTACIN DE LA EMPRESA

E&E Multiservicios es una empresa de multiservicios tcnicos del rea, que surge tras lainiciativa de un grupo de profesionales emprendedores de diferentes disciplinas. Inicia sus

operaciones en el ao 2010 despus de haber realizado estudios y observaciones quesustentaron la viabilidad del proyecto.

NUESTRO LOGO

VISION

Ser una empresa reconocida en el mundo de la ingeniera gracias a la eficiencia denuestros productos y servicios, logrando as enfrentar mercados nacionales einternacionales.

MISIONSatisfacer las necesidades de nuestros clientes ofreciendo soluciones eficaces y prcticas atravs de productos y servicios de alta calidad y confiabilidad.

VALORES Trabajo en Equipo.

Responsabilidad. Honestidad. Disciplina. Eficiencia.

OBJETIVO GENERALBrindar soluciones tcnicas a empresas y personas que requieran la instalacin, reparaciny/o el mantenimiento de sistemas, equipos y maquinarias elctricas.



PRESENTACI N DE LA EMPRESA 6

OBJETIVOS ESPECIFICOS Establecer relaciones duraderas con nuestros clientes. Brindar servicios competitivos para garantizar la solucin de los problemas

enfrentados.

NUESTRAS INSTALACIONES

Nuestras instalaciones estn ubicadas en la Av.John F. Kennedy esquina Mximo Gmez, ya queesta es una zona cntrica-comercial y por lamagnitud y naturaleza de dicho proyecto, dichaubicacin nos favorece en gran manera.

SERVICIOS QUE OFRECEMOS

Instalaciones Elctricas:ResidencialesIndustrialesBaja, Mediana y Alta Tensin.

Instrumentacin. Diseos Elctricos. Instalacin y Reparacin de Generadores Elctricos. Instalacin y Reparacin de Motores Elctricos. Mantenimiento Elctrico y Electrnico en General.



SELECCI N DE CONDUCTOR DE LINEA YCONDUCTOR NEUTRO 7

A continuacin, sern desarrollados los clculos para el diseo de las redes distribucinsolicitadas por el cliente, cumpliendo con los requerimientos tcnicos.

SELECCIN DE CONDUCTOR DE LINEA Y CONDUCTOR NEUTRO

Determinacin de Potencia y Corriente al cabo de 15 aos:

Nota:la demanda sufrir un crecimiento de un 1.5%

Factor deCrecimiento

Potencia (MW)

1.015 3.00ao 1 3.05ao 2 3.09ao 3 3.14ao 4 3.18ao 5 3.23ao 6 3.28ao 7 3.33ao 8 3.38ao 9 3.43ao 10 3.48ao 11 3.53ao 12 3.59ao 13 3.64

ao 14 3.70ao 15 3.75

Conductor de Lnea Seleccionado

Conductor: BUTTEResistencia a 20oC: 0.0644/1000ft

Coeficiente de Temperatura (): 0.0036 1/oCDimetro: 0.642 Pulg

Conductor Neutro Seleccionado:De acuerdo con los requerimientos de diseo, se deber seleccionar un calibreinmediatamente menor al conductor de lnea seleccionado. En este caso, el conductorneutro tendr las siguientes especificaciones.




Conductor: Alliance.Dimetro: 0.563Pulg

Resistencia a 20oC: 0.0816/1000ftCoeficiente de Temperatura (): 0.0036 1/oC

Calculo de Calor Generado:

I: Corriente mxima que puede ser transportada (A).

: Resistencia del conductor a 20oC ().: Coeficiente de temperatura del conductor por oC

: Incremento de temperatura oC.t: Temperatura ambiente oC

Datos para el clculo




Prdida de Calor por Conveccin:

V: Velocidad del Viento (m/s).

d: Dimetro del conductor (m).

: Incremento de temperatura oC.Datos para el clculo

Prdida de Calor por Radiacin:

EC: Emisividad del conductor (valor tpico 0.6).

s: Constante de Stefan Boltzmann (5.7*10-8W/m2)

t: Temperatura ambiente oC.






Calor Ganado por Radiacin Solar:

S: Coeficiente de absorcin solar (valor tpico 0.80)

S: Intensidad de la radiacin solar (W/m2).






Ecuacin de equilibrio trmico

Se debe cumplir con un requerimiento tcnico de 50 % de utilizacin de la

capacidad trmica del conductor al trmino de su vida til.

Como podemos observar el conductor BUTTE cumple con el 50% de utilizacinteniendo un valor de 44.33 %.

Prdidas por efecto Joule



C LCULOS DE EFECTO CORONA 12

Como notar las prdidas tcnicas son un 0.516 % de la potencia que trasportara lalnea, cumpliendo con el mximo de un 3%.

Costo de las prdidas por efecto Joule

CLCULOS DE EFECTO CORONA

Para calcular si hay efecto corona se utilizara la frmula de gradiente de potencialcon la frmula que se muestra a continuacin,

Donde,

Vg= Gradiente de potencial en la superficie (kV/cm) [rms]V= Voltaje de fase (kV)d = Dimetro del conductor (cm)

D = Distancia media geomtrica (cm)


Tomando valores de la distancia entre los conductores de las Normas deDistribucin (DECON) para la estructura MT-301, para calcular la distancia mediageomtrica,

D12= 82.55cmD23= 67.31 cmD13= 149.86 cm



C LCULOS DE EFECTO CORONA 13

Se debe comparar con la rigidez dielctrica del aire que es 30 kV/cm pico-pico(25C, 76 cm de Hg), para que no haya efecto corona nuestro valor de V gdebe sermenor.

Queda comprobado que:

Conclusin: Lnea no tendr efecto corona a lo largo de su trayectoria.



CALCULO DE FLECHAS Y TENSIONES 14

CALCULO DE FLECHAS Y TENSIONES

Caractersticas del conductor - BUTTE AAAC 312.8 Kcmil

Seccin (A) 158.51 mm2

Peso (WC) 0.4338 kg/m

Carga de Rotura (TR) 4989.5 kg

Mdulo de Elasticidad (E) 5700 kg/mm2

Coeficiente de Dilatacin Lineal(A) 0.000023 1/C

Dimetro (D) 16.3068 mm

Coeficiente Aerodinmico (CA) 1

Condicin EDS

F.S= 5.5 Aplicando el mtodo de Iteracin, obtendremos a : ( )

[( ) ] [( ) ]




Condicin Mxima

10oC, viento de 180 km/h.

Al formar la ecuacin con los valores de K1




Resolviendo la ecuacin de tercer grado, el valor a usar ser el valor real positivo queotorgara:

( ) {( ) } Se debe hacer este mismo procedimiento para encontrar las flechas y tensiones para losdiferentes puntos a tomar en cuenta, por tal razn se muestra una tabla donde se puedever las flechas y tensiones para los vanos especificados.

VanoFS

Condicin MximaFS

Condicin Normal

50 3.59 3.98100 2.99 3.75150 2.57 3.5200 2.31 3.33

Conclusin: Los factores de seguridad mnimos para la condicin mxima y normal estndentro de los lmites permisibles.



SELECCI N DE CAPACIDAD MECANICA DE POSTE: 17

SELECCIN DE CAPACIDAD MECANICA DE POSTE:

Nota: La altura de las lneas fue extrada de la norma DECON, estructura MT301.

Peso resultante del conductor de lnea:

Datos:

Viento Mximo: 180km/h = 50m/sTipo de Conductor: Butte.Dimetro: 0.642Pulg = 0.0163mCa = 1CR = 0.76




Peso resultante del conductor neutro:

Datos:Viento Mximo: 180km/h = 50m/s

Tipo de Conductor: Alliance.Dimetro: 0.563Pulg = 0.01430mCa = 1CR = 0.76

Nota:Se seleccionara una altura de 35ft para todos los postes.

Altura de Conductores:




Momento de Fuerza de Conductores:

Vano mximo: Poste de 35ft, 800daN.

Nota:1daN equivale a 1kg aproximadamente.

Despejando:

Este ser el vano mximo soportado para un poste de 35ft/800daN

Vano mximo: Poste de 35ft, 300daN

Nota:1daN equivale a 1kg aproximadamente.



TABLA DE ESTRUCTURA 20

Despejando:

Este ser el vano mximo soportado para un poste de 35ft/300daN.

TABLA DE ESTRUCTURA

A continuacin se muestra la tabla de estructuras, la cual contiene la fortaleza, Alturamxima, Altura Efectiva, Tipo de Estructura y Anclaje.

Tabla de EstructurasPoste Fortaleza (daN) Altura(ft) Altura Efectiva(ft) Estructura Anclaje

P1 300 35 27.5 MT-307P2 300 35 27.5 MT-301P3 300 35 27.5 MT-301P4 300 35 27.5 MT-301P5 800 35 27.5 MT-302 6-25P6 800 35 27.5 MT-301P7 800 35 27.5 MT-301P8 800 35 27.5 MT-301P9 800 35 27.5 MT-301

P10 800 35 27.5 MT-301P11 800 35 27.5 MT-301P12 800 35 27.5 MT-302 6-25P13 800 35 27.5 MT-301P14 800 35 27.5 MT-301P15 800 35 27.5 MT-301P16 800 35 27.5 MT-301

P17 800 35 27.5 MT-301P18 800 35 27.5 MT-301P19 800 35 27.5 MT-301P20 800 35 27.5 MT-301P21 800 35 27.5 MT-301P22 800 35 27.5 MT-301

P23 800 35 27.5 MT-301P24 800 35 27.5 MT-301P25 800 35 27.5 MT-301P26 800 35 27.5 MT-301P27 800 35 27.5 MT-301P28 800 35 27.5 MT-301P29 800 35 27.5 MT-301P30 800 35 27.5 MT-301P31 800 35 27.5 MT-305 60-90P32 800 35 27.5 MT-301



TABLA DE ESTRUCTURA 21

P33 800 35 27.5 MT-301P34 800 35 27.5 MT-301P35 800 35 27.5 MT-301P36 800 35 27.5 MT-301

P37 800 35 27.5 MT-301P38 800 35 27.5 MT-301

P39 800 35 27.5 MT-301P40 800 35 27.5 MT-301P41 800 35 27.5 MT-301P42 800 35 27.5 MT-301P43 800 35 27.5 MT-301P44 800 35 27.5 MT-301P45 800 35 27.5 MT-301P46 800 35 27.5 MT-301P47 800 35 27.5 MT-301P48 800 35 27.5 MT-301P49 800 35 27.5 MT-301P50 800 35 27.5 MT-301P51 800 35 27.5 MT-301

P52 800 35 27.5 MT-301P53 800 35 27.5 MT-301P54 800 35 27.5 MT-301P55 800 35 27.5 MT-301P56 800 35 27.5 MT-302 6-25P57 800 35 27.5 MT-301P58 800 35 27.5 MT-301P59 800 35 27.5 MT-301P60 800 35 27.5 MT-301P61 800 35 27.5 MT-301P62 800 35 27.5 MT-301P63 800 35 27.5 MT-301P64 800 35 27.5 MT-301

P65 800 35 27.5 MT-305 60-90P66 800 35 27.5 MT-301P67 800 35 27.5 MT-301P68 800 35 27.5 MT-301P69 800 35 27.5 MT-301P70 800 35 27.5 MT-302 6-25P71 800 35 27.5 MT-301P72 800 35 27.5 MT-301P73 800 35 27.5 MT-301P74 800 35 27.5 MT-307

El perfil de la lnea se muestra en el archivo CAD adjunto, donde se puede apreciar eltendido de la lnea, en las condiciones de temperatura mxima para distribucin (50oC). Endicho archivo tambin son mostradas la catenaria correspondiente de cada tramo.



CONCLUSIONES 22

Todos los documentos solicitados se encontraran comprimidos en un archivo RAR, siendoestos:

Informe del Proyecto. Tabla de Tensiones y Flechas. Tabla de Tendido y Catenaria. Tabla de Estructura. Perfil de Lnea (AutoCad). Costo Total del Proyecto y Especificaciones de Conductores.

CONCLUSIONES

Tras haber realizado los clculos pertinentes para una efectiva seleccin de losconductores y estructuras de apoyo, fue posible realizar el diseo de la red de distribucinsolicitada que cumpliera con los requerimientos tcnicos y econmicos exigidos.

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