IMPLEMENTACION DE BANCO DE CONDENSADORES EN LA SUBESTACION DE TECSUP

PROYECTO:

CAMBIO DE CABLE SUBTERRANEO DE LA SUBESTACIÓN DE TECSUP

IMPLEMENTACION DE BANCO DE CONDENSADORES EN LA SUBESTACION DE TECSUP

Docente:

Ing. Maria Teresa Mendoza

Especialidad:

Electrotecnia Industrial

Alumno:

Gallegos Gaona Giancarlo

Semestre:

V

Arequipa 17 de noviembre del 2015

Índice

DETALLES DEL PROYECTO 3

1. Introducción 3

2. Objetivo de la obra 3

3. Área de influencia de la obra 3

4. Alcance de la obra 4

CAMBIO DEL CALIBRE DE ALIMENTACION DEL CONDUCTOR 4

1. Generalidades 4

2. Normas 4

3. Subestación eléctrica cálculos MT 4

4. Especificaciones técnicas de los materiales 9

4.1. Cable de energía 9

4.2. Terminaciones autocontraíbles QTIII para Cables de Media Tensión Uso Exterior QTIII 9

5. Especificaciones técnicas de montaje 12

5.1. Montaje eléctrico 12

5.2. Montaje de Interruptor de Potencia 12

5.3. Montaje de Seccionadores 12

5.4. Montaje de tableros de control, protección y medición 13

5.5. Tendido y conectado de cables de control 13

5.6. Sistema de iluminación 13

5.7. Cables de energía 13

5.8. Pruebas y Controles: 14

DISEÑO DEL BANCO DE CONDENSADORES 21

1. INTRODUCCIÓN 21

2. MARCO TEORICO 21

3. NORMAS APLICABLES 22

1. BANCO DE CONDENSADORES 22

2. EQUIPOS DE MANIOBRA Y PROTECCION 22

3. AISLADORES 22

4. GALVANIZADO 23

5. OTRAS NORMAS 23

4. PROCEDIMEINTO 23

1. TOMA DE DATOS 23

2. DISEÑO DEL BANCO DE CONDENSADORES TRIFÁSICO 26

3. CÁLCULO DE LA POTENCIA REACTIVA EN kVAr PARA LA CORRECION DEL FACTOR DE POTENCIA 26

4. COMPONENTES DE UN BANCO DE CONDENSADORES AUTOMATICO 28

DETALLES DEL PROYECTO

Introducción

debido a la antigüedad de la alimentación de llegada a la subestación de Tecsup ubicado en el distrito de J.L.B y Rivero, provincia y departamento de Arequipa, se solicita un nuevo diseño de llegada para la subestación, considerando el diseño y construcción de la nueva celda, el requerimiento de materiales necesarios para la ejecución de la obra. Así mismo en búsqueda de mejorar el funcionamiento con un banco de condensadores ya que son de utilidad para corregir el factor de potencia y evitar las penalizaciones que la empresa suministradora impone, mejorar el perfil de voltaje, principalmente durante condiciones de arranque de motores o conexión de cargas de gran magnitud.

EL proyecto comprende las especificaciones técnicas de los materiales y equipos a utilizar, diseño de los planos del proyecto.

Objetivo de la obra

la presente obra tiene por objetivo determinar el calibre del conductor, el banco de condensadores y los equipos complementarios y determinar las características técnicas de los materiales a utilizar.

Área de influencia de la obra

El Proyecto de media tensión está destinado a la institución educativa particular TECSUP Arequipa ubicado en el distrito de José Luis Bustamante y Rivero de la provincia y Departamento de Arequipa, urbanización Monterrey D-8.

Alcance de la obra

En el presente proyecto se describe las actividades necesarias para su ejecución, el cual comprende los siguientes apartados:

Especificaciones técnicas para el suministro de materiales y equipos

Especificaciones técnicas para el montaje electromecánico

Metrado

Planeamiento de ejecución de la obra

Planos y Detalles

CAMBIO DEL CALIBRE DE ALIMENTACION DEL CONDUCTOR

Generalidades

Las presentes Especificaciones Técnicas tienen por objeto corroborar las Normas Generales y cubren aspectos genéricos de las especificaciones técnicas particulares para el suministro de los diferentes materiales y/o equipos electromecánicos, relacionados a su fabricación en lo que se refiere a calidad, seguridad, garantía y durabilidad, normados por el Código Nacional de Electricidad; se hace de particular aceptación Normas Internacionales acordes con las especificaciones requeridas en nuestro medio.

Normas

Código Nacional de Electricidad.

Organización Internacional de Normalización (ISO)

American National Standards Institute (ANSI)

Comisión Electrónica Internacional (CEI)

Subestación eléctrica cálculos MT

Datos

Imagen 3 datos de placa del transformador

(Fuente propia)

Media tensión

I=S/(√3 U_N )= (250 KVA)/(√3(10KV))=14.43 A

Baja tensión

I=S/(√3 U_N )= (250 KVA)/(√3 (0.4KV) )=360.84 A

Calculo de la resistencia

R_(75°C )= R_(20°C) (1+α∆T)

R_(75°C )= 0.524(1+0.3336*55)

R_(75°C )=0.62 Ω/Km

F_h=1+1.25(h-1000)*〖10〗^(-4)

F_h=1+1.25(2363-1000)*〖10〗^(-4)

F_h=1.17

re= √(S/π) 〖10〗^(-3)

re= 3.337*〖10〗^(-3)

D=0.0076*U_N 〖*F〗_h+0.65(√(f_40-0.0038))

D=0.0076*10*1017+0.65(√(0.968-0.60))

D=0.4832

〖DMG〗_(3∅)=∛(0.4832*0.4832*0.9664)

〖DMG〗_(3∅)=0.6087

X_(3∅)=0.3769(0.05+0.4605 log⁡〖0.6087/0.000333〗)

X_(3∅)=0.4113

Z= √(〖X_(3∅)〗^2+ R^2 )

Z= √(〖0.41〗^2+ 〖0.62〗^2 )

Z= 0.74 Ω/Km

Caída de tensión

L=169 m <>0.169Km

Para lo que es caída de tensión podemos tomar dos métodos de cómo resolver y hallar

∆V%=250(0.169)0.74/1000

∆V%=0.031

∆V=√3*14.43*(0.169)*0.74

∆V= 3.125

∆V%=3.125(100)/10000

∆V%=0.0312

Perdida de potencia

P_(per3∅)=3〖.R〗_(f.) L.〖I_(3∅)〗^2

P_(per3∅)=3*0.62*0.2059*〖14.43〗^2

P_(per3∅)=79.74

∆P%=79.74/250KVA=0.031%

Por cortocircuito

K = 10000/400=25

Red de alimentación

S_knet=250 MVA

V_knet=10 KV

Z_knet=〖V_knet〗^2/S_knet =0.4 Ω

Z_knet400V=0.4/〖25〗^2 =0.00064 Ω

X_knet400V=0.995〖*Z〗_knet400V=0.0006368 Ω

R_knet400V=0.1〖*X〗_knet400V=0.00006368 Ω

Cable MT

R_CMT400V=0.62/〖25〗^2 =0.000992 Ω

X_CMT400V=0.41/〖25〗^2 =0.000656 Ω

Transformador

Z_TR=(〖V_2n〗^2 v_k%)/〖100*S〗_TR =(〖400〗^2*4.4)/(100*250000)=0.028 Ω

P_TR=(S_TR*p_k%)/100=(3*250000)/100=7.5 KW

I_2n=(250*〖10〗^3)/(400*√3)=360.84 A

R_TR=P_TR/(I^2*3)=0.018 Ω

X_TR= √(〖0.028〗^2-〖 0.018〗^2 )=0.0214 Ω

Valor de la corriente de cortocircuito simétrica trifásica

X_TK= 0.0214+0.000656+0.0006368=0.022 Ω

R_TK= 0.018+0.000992+0.00006368=0.019 Ω

Z_TK= √(〖0.022〗^2-〖 0.019〗^2 )=0.029 Ω

I_2n=(1.1*400)/(0.029*√3)=8759.79=8.759 KA

(1) El factor de tensión “c” es necesario para simular el efecto de algunos fenómenos que no se tienen en cuenta explícitamente en el cálculo, como por ejemplo:

los cambios de tensión con el tiempo

los cambios en las derivaciones del transformador

los fenómenos subtransitorios de las máquinas rotativas (generadores y motores).

Especificaciones técnicas de los materiales

Cable de energía

Cable seco unipolar N2XSY

Conductor de cobre electrolítico recocido, cableado compactado.

Compuesto semiconductor extruido sobre el conductor. Aislamiento de Polietileno Reticulado (XLPE), compuesto semiconductor extruido y cinta o alambres de cobre electrolítico sobre el conductor aislado. Cubierta externa de PVC.

Tensión 15kV

Temperatura nominal 90°C

Temperatura de sobrecarga 130°C

Temperatura de cortocircuito 250°C

Sección nominal 35mm2

Numero de hilos 19

Capacidad de corriente enterrado 20°C 215ª

Terminaciones autocontraíbles QTIII para Cables de Media Tensión Uso Exterior QTIII

7692-S-4-C35

Calibre 35mm2

Tensión 15kV

Polleras 2

Descarga parcial 13KV

Tensión de arco 50KV

kits diseñados para realizar terminaciones de cables de potencia trifásicos con aislación sólida, pantalla de alambres y de cinta, de 5 a 35 KV en exteriores.

CONTENIDO DEL KIT

Cada kit contiene los siguientes materiales necesarios para realizar tres terminaciones de cables mono polares:

3 aisladores con polleras de goma silicona autocontraíble de alta constante dieléctrica.

3 resortes de acción constante para conexión a tierra.

3 trenzas tomatierra.

6 trozos de sello mastic.

1 rollo de cinta vinílica Scotch 33+.

1 kit de preparación de cables cc-2.

1 instructivo de montaje.

Terminaciones autocontraíbles QTIII para Cables de Media Tensión Uso Interior QTIII

7622-T-C35

Calibre 35mm2

Tensión 15KV

Descarga Parcial 13KV

Tensión de arco 50KV

CONTENIDO DEL KIT

Cada kit contiene los siguientes materiales necesarios para realizar tres terminaciones de cables monopolares:

3 aisladores de goma silicona autocontraíbles de alta constante dieléctrica.

3 Pletinas para conexión a tierra

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