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INFORME FINAL MODALIDAD DE GRADO TRABAJO DE PASANTÍA

DISEÑO Y ELABORACIÓN DE ESTUDIOS DE ALUMBRADO PÚBLICO,

REDES DE MEDIA TENSIÓN Y SUBESTACIÓN PROYECTO USMINIA

JULIÁN ALBERTO MORALES GOMEZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROYECTO CURRICULAR INGENIERÍA ELÉCTRICA

BOGOTA D.C.

2019



Trabajo de pasantía presentado como requisito para optar al título de:

INGENIERO ELÉCTRICO

Presentado por: JULIÁN ALBERTO MORALES GOMEZ

CODIGO: 20121007027

PASANTIA

Director por parte de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas:

Ing. OSCAR DAVID FLOREZ CEDIEL

Director por parte de la empresa Concol:

Ing. JOSE DANIEL ACOSTA MORENO

INGENIERO ELECTRICO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE INGENIERÍA.

PROYECTO CURRICULAR INGENIERÍA ELÉCTRICA

BOGOTÁ D.C.

2019

1

RESUMEN EJECUTIVO

En la actualidad el desarrollo energético e industrial es un elemento

fundamental para identificar el desarrollo y la evolución económica de un país,

región, ciudad o comunidad. La consultoría busca el cumplimiento del objetivo

para el cual fue contratado, con el balance óptimo de alcance, tiempo, costo,

calidad y gestión de riesgos. Mediante la elaboración de los estudios y diseños

urbanísticos, o técnicos, para este proyecto. Así como la revisión, ajustes,

actualización y complementación de los estudios detallados donde se describen

los competentes específicos referentes al tipo de serie plano del diseño, tal y

como lo exige ENEL – CONDESA, en la guía para la presentación de diseños

en su Versión 02, que es elaborada por el Departamento de Ingeniería y

Licencias. Teniendo como objetivo la intervención para la Unidad de Gestión

Uno del plan parcial “Tres Quebradas “, que se extiende longitudinalmente entre

el límite occidental del plan parcial que bordea el río Tunjuelo, ubicado en la

localidad de Usme.

Este proyecto se realiza a través de una contratación pública para el tratamiento

de la zona estipulada, que para el año 2016, en el Cabildo distrital se hace un

llamado para que de forma inmediata las entidades de Metrovivienda como la

Secretaría de Movilidad, a tomar cartas en el asunto para que se dé al servicio

esta vía, tal y como se expone en la nota “Usminia ¡la avenida fantasma en

Usme”. Para su posterior reanudación según la resolución 713, del 22 de mayo

de 2017, donde se expone que se modifica parcialmente el trazado y la zona

de reserva vial de la avenida Usminia. Para este concepto se hace la

contratación como consultor a WSP (Concol) consultoría colombiana,

fundamentada en proporcionar servicios técnicos de ingeniería y entrega de

diseños para todas las fases de un proyecto, en este caso como parte del plan

de ordenamiento territorial. En el que se plantea el reacondicionamiento y uso

de un área antes planeada, en el que se diseñaran instalaciones eléctricas,

tanto de media tensión (M.T), para el suministro energético en viviendas o

comercio proyectado, como del alumbrado público, para la vías vehiculares y

parques públicos, con la respectiva subestación de alimentación que

constituyen el área de tratamiento. Este diseño de las instalaciones eléctricas

con el fin de tener una infraestructura debe estar acorde a la normatividad

colombiana y regional, actuales y vigentes, que cumplan con las necesidades

propias de la empresa y las exigencias del contratante, así como de las

observaciones que pueda hacer. Para la realización de este proyecto, se tendrá

que dividir el polígono a intervenir en 2, por lo que se diferenciara entre dos

zonas, que incluirán los corredores viales y los parques que estén adyacentes

a los mismos.

2



TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN EJECUTIVO 1

1 INTRODUCCION ....................................................................................... 8

2 JUSTIFICACIÓN........................................................................................ 9

3 OBJETIVOS ............................................................................................ 10

3.1 OBJETIVO GENERAL ....................................................................... 10

3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................. 10

4 GENERALIDADES .................................................................................. 11

4.1 INFORMACION DE LA EMPRESA Y CAMPO DE ACCIÓN ............... 11

4.1.1 ACERCA DE LA EMPRESA ........................................................ 11

4.1.2 ÁREAS DE SERVICIO ................................................................ 11

4.1.3 ANTECEDENTES........................................................................ 11

4.1.4 HERRAMIENTAS DE SOFTWARE DE WSP(CONCOL) .............. 12

4.2 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO .................................................. 13

4.2.1 PLANIMETRIA ORIGINAL DEL PROYECTO ............................... 14

4.2.2 INVENTARIO DE CENTROS DE DISTRIBUCIÓN DEL POLIGONO UNO 18

4.2.3 INVENTARIO DE EQUIPOS DE PROTECCIÓN Y MEDIDA ........ 18

4.3 PLAN DE TRABAJO .......................................................................... 19

4.3.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN. .......................................... 20

4.3.2 DISEÑO DEL CIRCUITO DE RED DE MEDIA TENSIÓN Y ALUMBRADO PUBLICO .......................................................................... 20

4.3.3 MEMORIAS DE CÁLCULO .......................................................... 20

5 DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS REALIZADOS Y RESULTADOS ALCANZADOS............................................................................................... 21

5.1 MEMORIA DE CÁLCULO SERIE 1 .................................................... 21

5.1.1 ANÁLISIS Y CUADRO DE CARGA. ............................................. 21

5.1.2 CÁLCULO DE TRANSFORMADORES ........................................ 22

5.1.3 DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES EN M.T.................. 23

5.1.4 CÁLCULO ECONÓMICO DE CONDUCTORES ........................... 25

5.1.5 CÁLCULO DE CANALIZACIÓN ................................................... 28

5.1.6 CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE ENERGÍA .................................... 30

3

5.1.7 CÁLCULO DE REGULACIÓN ...................................................... 32

5.1.8 CÁLCULO MECÁNICO DE ESTRUCTURAS Y DE ELEMENTOS DE SUJECIÓN DE EQUIPOS ........................................................................ 34

5.1.9 ANÁLISIS DE NIVEL DE RIESGO POR RAYOS Y MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA RAYOS ............................................................ 34

5.1.10 NORMATIVIDAD CITADA EN EL DISEÑO ............................... 34

5.1.11 UNIFILAR SERIE 1 .................................................................. 39

5.1.12 UNIFILAR ZONA1 .................................................................... 40

5.1.13 UNIFILAR ZONA2 .................................................................... 41

5.1.14 DIAGRAMA DE FLUJO PROCEDIMIENTO SERIE 1 ................ 42

5.2 MEMORIA DE CÁLCULO SERIE 3 Y 6 ............................................. 43

5.2.1 CATEGORIZACIÓN DEL PROYECTO FOTOMÉTRICO .............. 43

5.2.2 DISEÑO FOTOMÉTRICO ............................................................ 45

5.2.3 LISTADO DE LUMINARIAS EXISTENTES. ................................. 46

5.2.4 ANÁLISIS DE COORDINACIÓN DE AISLAMIENTO ELÉCTRICO 47

5.2.5 CÁLCULO DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS ..................... 47

5.2.6 CÁLCULOS DE TRANSFORMADOR .......................................... 47

5.2.7 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN ................................................................................................ 48

5.2.8 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES DE BAJA TENSIÓN ................................................................................................ 51

5.2.9 SELECCIÓN DE PROTECCIONES MT/BT .................................. 72

5.2.10 NORMATIVIDAD CITADA EN EL DISEÑO ............................... 73

5.2.11 TOPOLOGICO ZONA 1 ............................................................ 74

5.2.1 DIAGRAMA DE FLUJO PROCEDIMIENTO SERIE 3 y 6 ............. 76

5.3 ANÁLISIS DE RIESGO DE ORIGEN ELÉCTRICO Y MEDIDAS PARA MITIGARLOS ............................................................................................. 77

6 ANÁLISIS DE RESULTADOS, PRODUCTOS, ALCANCES E IMPACTOS DEL TRABAJO DE GRADO, DE ACUERDO CON EL PLAN DE TRABAJO ... 88

7 EVALUACIÓN Y CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS DE LA PASANTÍA. 89

7.1 SERIE 1 ............................................................................................ 89

7.2 SERIE 3 Y 6 ...................................................................................... 90

8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ........................................... 92

9 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................ 93

4

TABLA DE IMÁGENES E ILUSTRACIONES

Figura 4-1 Localización del proyecto ................................................................................ 14 Figura 4-2 . Plano general del proyecto con redes existentes. ......................................... 14 Figura 4-3. Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 1-2 ................................... 15 Figura 4-4. Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 3-4 ................................... 16 Figura 4-5Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 5-6 ..................................... 16 Figura 4-6. Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 7-8 ................................... 17 Figura 4-7. Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 9-10 ................................. 17 Figura 4-8 Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 11-12 ................................ 18 Figura 5-1 Metodología para cálculo económico de conductores proyectados ................. 26 Figura 5-2 . Ejemplo uso de la norma LA221. .................................................................. 35 Figura 5-3. Ejemplo uso de la norma LA203. ................................................................... 35 Figura 5-4. Ejemplo uso de la norma LA228 .................................................................... 35 Figura 5-5Ejemplo uso de la norma LA203. ..................................................................... 36 Figura 5-6. Ejemplo uso de la norma LA203. ................................................................... 36 Figura 5-7Ejemplo uso de la norma LA203. ..................................................................... 36 Figura 5-8Ejemplo uso de la norma CS276 para caja de inspección. .............................. 37 Figura 5-9 Ejemplo uso de la norma CS275 para caja de inspección............................... 37 Figura 5-10 Ejemplo uso de la norma CS400 para para cambio de circuito aéreo a subterráneo...................................................................................................................... 38 Figura 5-11 Diagrama unifilar Zona 1 ............................................................................... 40 Figura 5-12 Diagrama unifilar Zona 2 ............................................................................... 41 Figura 5-13 Diagrama de flujo para elaboración de memorias serie 1- Planos de Media Tensión ............................................................................................................................ 42 Figura 5-14 Categorización de los proyectos eléctricos de Alumbrado Público ................ 43 Figura 5-15 Categorización de los proyectos eléctricos de Alumbrado Público ................ 43 Figura 5-16 Categorización de los proyectos eléctricos de Alumbrado Público ................ 44 Figura 5-17 Requisitos mínimos de fotometría para vías con ciclorrutas y andenes adyacentes ...................................................................................................................... 45 Figura 5-18 Topológico Circuito D ZONA 1 ...................................................................... 74 Figura 5-19 Topológico Circuito E ZONA1 ...................................................................... 74 Figura 5-20 Topológico Circuito F ZONA1 ...................................................................... 75 Figura 5-21 Topológico Circuito G ZONA1 ...................................................................... 75 Figura 5-22 Diagrama de flujo para elaboración de memorias serie 3 Y 6- Planos De Subestación Y Alumbrado Publico ................................................................................... 76 Figura 5-23 Factores de riesgo eléctricos más comunes ................................................. 84

5

CONTENIDO TABLAS

Tabla 4-1 . Inventario de CD en el polígono uno. ............................................................ 18 Tabla 5-1 Cuadro de Centros de Distribución asociados a la celda RMU. ...................... 21 Tabla 5-2 Cálculo estimado de transformadores. ............................................................. 22 Tabla 5-3Transformadores por número de clientes y carga de servicios comunes .......... 23 Tabla 5-4 Corrientes en media tensión obtenidas para cada transformador. ................... 24 Tabla 5-5 Selección económico de conductor. ................................................................. 27 Tabla 5-6 Porcentaje de ocupación en ductos ................................................................. 29 Tabla 5-7 Resistencia de conductores – Red de media tensión aérea, trifásica trifilar, con nivel de tensión 11400 V. ................................................................................................. 30 Tabla 5-8 Cálculo de pérdidas de Potencia por tramo. ..................................................... 31 Tabla 5-9 Cálculo de regulación en MT............................................................................ 33 Tabla 5-10 Capacidad de rotura vs ángulo de deflexión................................................... 34 Tabla 5-11 Cuadro de cargas. ........................................................................................ 46 Tabla 5-12 Cálculo del transformador .............................................................................. 48 Tabla 5-13 Características del transformador seleccionado ............................................. 48 Tabla 5-14 Constante k del conductor escogido .............................................................. 49 Tabla 5-15 Características del conductor ......................................................................... 49 Tabla 5-16 Cálculo de pérdidas del conductor seleccionado ............................................ 49 Tabla 5-17 Cálculo de canalización del conductor ........................................................... 50 Tabla 5-18 factor de corrección a partir del nivel de tensión ............................................ 51 Tabla 5-19 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito D ......................................... 53 Tabla 5-20 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito E.......................................... 54 Tabla 5-21 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito F .......................................... 55 Tabla 5-22 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito G ......................................... 56 Tabla 5-23 Cálculo de pérdidas D .................................................................................... 58 Tabla 5-24 Cálculo de pérdidas E .................................................................................... 59 Tabla 5-25 Cálculo de pérdidas F .................................................................................... 60 Tabla 5-26 Cálculo de pérdidas G .................................................................................... 61 Tabla 5-27 Cálculo De Canalizaciones. Circuito D ........................................................... 63 Tabla 5-28 Cálculo De Canalizaciones. Circuito E ........................................................... 64 Tabla 5-29 Cálculo De Canalizaciones. Circuito F ........................................................... 65 Tabla 5-30 Cálculo De Canalizaciones. Circuito G ........................................................... 66 Tabla 5-31 Cálculo Económico De Conductores Circuito D ............................................. 68 Tabla 5-32 Cálculo Económico De Conductores Circuito E.............................................. 69 Tabla 5-33 Cálculo Económico De Conductores Circuito F .............................................. 70 Tabla 5-34 Cálculo Económico De Conductores Circuito G ............................................. 71 Tabla 5-35 Fusibles limitadores de corriente de rango total 17,5 kV ................................ 72 Tabla 5-36 Protecciones de transformador de distribución trifásico 11400 – 208/120V .... 72 Tabla 5-37 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por trabajos de conexión y pruebas ......................................................................................................................... 77 Tabla 5-38 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por instalación de redes ........................................................................................................................................ 78 Tabla 5-39 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por red primaria y secundaria ....................................................................................................................... 79 Tabla 5-40 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por sistema de puesta a tierra ............................................................................................................................. 80 Tabla 5-41 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por conductores, equipos y/o red secundaria. ............................................................................................. 81

6

Tabla 5-42 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por conductores y equipos ............................................................................................................................ 82 Tabla 5-43 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por manipulación de equipos ............................................................................................................................ 83 Tabla 5-44 Medidas para mitigar los riesgos en transformadores, redes MT y redes BT 86

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Abreviaturas

SPT Sistema De Puesta A Tierra

A. P Red de alumbrado público

B. T Red de baja tensión

M.T Red de media tensión

POT Plan de ordenamiento territorial

PO Provisional de Obra

Serie 1 Planos Redes De Media Tensión

Serie 3 Planos Subestaciones De Media Tensión Y Alta Tensión

Serie 6 Planos Alumbrado Publico

PAC´S Puntos de acometida

RETIE Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas

GWh Gigavatios – hora

IDEA Instituto para la diversificación y ahorro de la energía

kW Kilovatio

kWh Kilovatio – hora

LED Diodo Emisor de Luz

NTC Norma Técnica Colombiana

RETILAP Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público

UPME Unidad de Planeación Minero-Energética

PAC Puntos de Acometida a Conectores

URE Uso Eficiente Y Racional De La Energía

8

1 INTRODUCCION

Este trabajo como el desarrollo de una pasantía es una conclusión para el estudiante, donde este finaliza el ciclo académico con una experiencia donde consiga el uso de sus conocimientos de forma práctica, en este caso en la empresa WSP (Concol). Para la cual se desenvuelve en la elaboración y diseños de redes de distribución, siendo este campo de vital importancia para el suministro de electricidad de uso final, ya sea un hogar o comercio.

El diseño de estas redes eléctricas es la primera aproximación al proyecto, en el cual se va a realizar un primer análisis de la zona donde se va a construir; esto bajo parámetros ya establecidos para el mismo por la empresa, determinando como se alimentan así las cargas dentro de la zona determinada, y esperando que la instalación proporcione la potencia necesaria a todos los puntos que lo requiera, esta deberá cumplir con la calidad de potencia y energía, contemplándose así la normativa aplicable y requisitos establecidos por el operador de red local, en este caso ENEL– CONDESA, en la guía para la presentación de diseños, puntualizando en alumbrado públicos, subestación y red de media tensión para la zona.

A partir de lo anterior, se busca una dar una propuesta base a partir de los conocimientos adquiridos en la academia y ahora en la práctica, un diseño factible para que la empresa como elemento diseñador lo tenga en cuenta para su presentación y posterior validación, para que esta pueda llevarse a cabo y sea ejecutada por el contratista ganador de la concesión. A continuación, se presentará un informe del proceso realizado, para el cumplimiento de objetivos propuestos, como se desarrollaron las actividades, principales dificultades encontradas y los resultados alanzados de este proyecto para su resolución.

9

2 JUSTIFICACIÓN

Toda ciudad comprometida con el desarrollo en su infraestructura debe contar

con un suministro adecuado de energía eléctrica, así como de un alumbrado

público, que sea capaz de satisfacer las necesidades que se le presenten según

su planeamiento. Este debe contar con unos diseños que cumplan con la

normatividad competente, que garantice el correcto funcionamiento bajo ciertos

parámetros de calidad, ya sea de eléctrica y constructiva. Esto bajo la misión

de la empresa WSP(Concol), la cual se compromete a ayudar a sus clientes,

en este caso la alcaldía de Bogotá y sus estamentos competentes IDU-IDRD-

UAESP, en todos los sectores a aprovechar las oportunidades para lograr

cumplir con la demanda de energía, mantener un suministro seguro y confiable

de energía, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y

proporcionar esquemas energéticos futuros para crear un mundo sostenible. En

donde se realizó la contratación para la reactivación de un proyecto, donde se

ve necesario el estudio y diseño de los elementos existentes y proyectados,

para cumplir con las condiciones propuestas, ya sea de carga, tipo de

distribución de equipos, así como qué clase de circuito se requiere, según

condiciones de terreno o uso final de instalación.

10

3 OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL

Desarrollar estudios de redes eléctricas de M.T y A.P por canalización o aéreas,

así como la ubicación de cada una de las subestaciones y su capacidad,

incluyendo identificación de normas constructivas y especificaciones de

componentes de la red, proyectados y existentes, según reglamentación.

3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Diseñar el sistema eléctrico serie 1 considerando la ubicación de los

puntos de conexión de MT, como las subestaciones de alumbrado público

a través de unas memorias de cálculo.

• Elaborar el sistema eléctrico serie 3 – 6, fundamentado en un estudio

fotométrico para cada una de las zonas y su concesión, ubicando en el

proyecto Redes de A.P y luminarias, existentes y proyectadas, así como

describir que tipo de canalización y su respectivo cálculo de cargas para

subestación.

• Identificar la normatividad constructiva, especificaciones y otras

reglamentaciones útiles en el diseño y construcción de proyectos

eléctricos urbanísticos según Enel- Codensa.

11

4 GENERALIDADES

4.1 INFORMACION DE LA EMPRESA Y CAMPO DE ACCIÓN

4.1.1 ACERCA DE LA EMPRESA

Consultoría Colombiana S.A. "Concol" es una empresa de ingeniería con

capacidad para desarrollar todo tipo de proyectos tanto a nivel nacional como

internacional. Con una experiencia de más de 46 años, un equipo

multidisciplinario y altamente calificado, con la utilización de tecnologías de

vanguardia y herramientas de última generación, entregando soluciones

integrales y sostenibles, de calidad. Donde a partir de noviembre de 2017 es

miembro de WSP y una de las empresas consultoras líderes del mundo en

servicios profesionales de ingeniería, que reúne aproximadamente 39.000

talentosas personas, ubicadas en 500 oficinas en 40 países.

El desarrollo energético e industrial es un elemento fundamental para viabilizar

el crecimiento económico de un país. Consultoría Colombiana S.A. ha

participado como consultor en los más importantes proyectos de infraestructura

energética en el país y fuera de él. Igualmente, ofrece servicios de consultoría

integral para la infraestructura del sector industrial, como el de la minería.

Para esta empresa cada proyecto que se desarrolla busca el cumplimiento del

objetivo que fija el cliente con el balance óptimo en alcance, tiempo, costo,

calidad y gestión de riesgos.

4.1.2 ÁREAS DE SERVICIO

Estudios de factibilidad Diseño conceptual, básico y detallado para el sector

energético e industrial Economía de la energía. Costos y tarifas Estudios de

impacto ambiental del desarrollo de proyectos energéticos e industriales

Inventario de activos Estudios de pérdidas de energía Planeamiento de

expansión Supervisión y gerencia de proyectos tipo EPC Planificación, estudios

y diseños de infraestructura para el sector industrial minero.

4.1.3 ANTECEDENTES

Consultoría Colombiana S. A. ha participado en el desarrollo de más de 20.000

km de líneas de alta tensión, que corresponden al 75% del sistema

interconectado nacional, incluyendo proyectos vitales como la interconexión

eléctrica con Ecuador y con Panamá y gran parte del sistema de transmisión

del Perú y Centroamérica. Comprometida con la búsqueda de nuevas fuentes

de energía limpia, ha venido desarrollando proyectos de generación eólica e

12

hidroeléctrica; así como estudios para la óptima operación de sistemas de

distribución de energía eléctrica. Concol ha desarrollado importantes proyectos

de diseño y supervisión para la construcción y expansión de instalaciones

industriales y de producción minera, en los cuales la concurrencia de diversas

disciplinas profesionales ha sido fundamental para la prestación de un servicio

integral.

4.1.4 HERRAMIENTAS DE SOFTWARE DE WSP(CONCOL)

WSP(Concol) cuenta con herramientas de software que ayudan a la planeación,

control y ejecución de todos sus proyectos. Estas herramientas son:

4.1.4.1 AutoCAD

Es un programa de dibujo por computadora CAD, de 2 y 3 dimensiones, para

crear dibujos o planos genéricos, documentar proyectos de ingeniería,

arquitectura, mapas o sistemas de información geográfica por mencionar

algunas industrias y aplicaciones. En la empresa es usado por el ingeniero para

la estructuración y diseño del proyecto, pero se perfecciona en cuanto a calidad

estructural del plano por parte del dibujante.

4.1.4.2 VAULT

Es un software de administración ayuda a organizar, gestionar y hacer un

seguimiento de los procesos de creación de datos, simulación y documentación

para equipos de diseño, ingeniería y construcción.

Puede organizar todos los archivos y guardarlos en una única ubicación para

facilitar el acceso. Se conservan todas las versiones de los archivos, por lo que

no existe el riesgo de perder o reemplazar versiones anteriores. El almacén

guarda cada versión de un archivo, así como todas sus dependencias, por lo

que dispondrá de un historial del proyecto mientras esté trabajando en él.

Asimismo, el almacén también guarda las propiedades de los archivos para

poder realizar búsquedas y recuperarlos de forma más rápida.

Este software asegura un seguimiento en tiempo real de cada uno de los

aspectos del proyecto, así como de los avances realizados por los partícipes

de este.

13

4.2 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO

Estudios y diseños urbanísticos – fase II para la construcción de las obras de

urbanismo correspondientes a la unidad de gestión uno que hace parte del

polígono uno en la operación estratégica nuevo Usme, conforme al anexo

técnico.

• Propietario: EDU- Consorcio de Urbanismo 2017.

• Ciudad: Bogotá D.C.

• El proyecto se localiza en la localidad de Usme, unidad de gestión 1.

Nota: El Instituto de Desarrollo Urbano (IDU) suscribió contrato con el

Consorcio Urbanismo 2017 para la elaboración de los Estudios y diseños de la

Unidad de Gestión Uno (1) del plan parcial “Tres Quebradas “, que se extiende

longitudinalmente entre el límite occidental del plan parcial que bordea el río

Tunjuelo, hasta el borde occidental de la Unidad de Gestión o Actuación No. 5

del plan parcial; y transversalmente se extiende entre la Quebrada del Piojo y

la Quebrada Fucha. La UG1 se limita a los siguientes tramos viales:

Tramos Vehiculares Descripción

1 4-1 entre la Av. Caracas y la Avenida Usminia, incluye volteadero G-4.

2 V4-2 entre la Av. Usminia y el límite UG1

3 V7-1 entre la V4-1 y el volteadero G-8

4 V7-2 entre la V7-1 y la Avenida Usminia

5 V7-13 entre la Av. Usminia y la V4-2.

6 V6-16 entre la V4-2 y el límite UG1.

Tramos Espacio Público

Descripción

1 Andenes de la V4-1 entre la Av. Caracas y la Avenida Usminia, incluye volteadero G-4

2 Andenes de la V4-2 entre la Av. Usminia y el Límite UG1

3 Andenes de la V7-1 entre la V4-1 y el volteadero G8

4 Andenes de la V7-2 entre la V7-1 y la Avenida Usminia.

5 Andenes entre la V7-13 entre la Av. Usminia y la V4-2

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Figura 4-1 Localización del proyecto

Fuente: Google Earth

4.2.1 PLANIMETRIA ORIGINAL DEL PROYECTO A continuación, se presenta el plano original del proyecto, donde se muestra la condición inicial del mismo de los planos series 1(redes de media tensión), serie 3 (subestaciones) y serie 6 (redes de alumbrado público); siendo estas como las redes existentes en color azul.

Figura 4-2 . Plano general del proyecto con redes existentes.

15

En este se puede visualizar las distintitas redes existentes en el polígono del proyecto Usminia, el cual se separó este plano en distintitas vistas enumeradas en color amarillo, esto para su mejor entendimiento y distribución, tal y como se muestra continuación.

Figura 4-3. Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 1-2

16


Figura 4-5Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 5-6

17



18

Figura 4-8 Plano inicial para proyecto Usminia, visualización 11-12

4.2.2 INVENTARIO DE CENTROS DE DISTRIBUCIÓN DEL POLIGONO UNO

A continuación, se presentan los CD que serán objeto de análisis en el presente documento.

Tabla 4-1 . Inventario de CD en el polígono uno.

ÍTEM TIPO DE SUBESTACIÓN

EXISTENTE

TIPO DE SUBESTACIÓN

PROYECTADA

CD

POTENCIA

EXISTENTE [KVA]

1 Proyectada Semisumergible SAP 1 NO APLICA

2 Proyectada Semisumergible SAP 2 NO APLICA

Fuente: Consorcio Urbanismo 2017

4.2.3 INVENTARIO DE EQUIPOS DE PROTECCIÓN Y MEDIDA

No se encuentran equipos de protección y medida dentro del área de influencia

del proyecto

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4.3 PLAN DE TRABAJO

El presente proyecto contempla el diseño serie 1, 3 y 6, para el proyecto de

consultoría en WSP (Concol), ubicado en la avenida Usminia en la localidad de

Usme, en la ciudad de Bogotá. Para el desarrollo de este plan se establece el

siguiente plan de trabajo que presenta la metodología a seguir definiendo una

serie de actividades para dar cumplimiento a cada uno de los objetivos

planteados.

Para la primera etapa se procede a hacer una identificación de las zonas a

intervenir como de cómo se va a dividir la elaboración de este, según la

concesión ganadora, teniendo en cuenta las adecuaciones como

canalizaciones y postes ya establecidos antes de la contratación.

El primer escenario se refleja en la contratación para la zona 1, con la concesión

de SCHERR, el cual según su propuesta y un estudio fotométrico suministrado

dará pie al resto del diseño, por lo que las potencias para las luminarias, como

su ubicación no se podrá cambiar, esto para el posterior análisis de cargas y

demás memorias de cálculo que solicita ENEL-CODENSA para su aprobación,

tal y como lo son la cuantificación de pérdidas, canalizaciones y análisis de

costos. Se tendrá en cuenta la adición de dos circuitos al sistema actual de

distribución, en los que se considera que la red de M.T. tendrá que ser aérea

para todo el circuito, exceptuando los cruces viales y parques (estos podrán

tener cambios según diseños del IDRD). Para este desarrollo tendrá efecto la

ubicación y diseño autónomo de redes de media tensión y Pac´s (puntos de

acometida). Para efectos del análisis para serie 3, es necesario hacer una

distribución del circuito de alumbrado público, con el fin de cumplir la regulación

y determinar si la subestación existente cumple con la capacidad solicitada

según la carga instalada. Cualquier adición o eliminación de algún, equipo, caja,

poste, luminaria o conductor, se tendrá que ver reflejada en un plano

topográfico, para el cual solo determina los elementos energizados.

Para el segundo escenario, se plantea las mismas consideraciones de diseño

y elaboración a partir, de la concesión de la zona 2, que a la fecha en la que se

entrega este anteproyecto es ganada por el consorcio CELSA, pero del cual

aún se espera el suministro del diseño fotométrico y de la serie 6(alumbrado

público) a instalar.

Es necesario tener en cuenta que, para todos estos planos, se verán

modificados por cualquiera de los ingenieros encargados a planos de

distribución, como de los dibujantes y protocolos de la compañía.

20

4.3.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN.

Para la realización del proyecto y como primera instancia se requiere poder

contextualizar el proyecto mediante los planos arquitectónicos suministrados

por el IDU y ENEL (CODENSA), Donde se establece el recorrido vial, existente

y proyectado, como consecuencia de conocer la ubicación en la que se

distribuirá el barrido de los circuitos de media tensión y alumbrado público,

como ubicación de subestación, de forma que la instalación eléctrica se ajuste

a estos espacios y estén integrados las redes existentes y los equipos utilizados

en estos.

4.3.2 DISEÑO DEL CIRCUITO DE RED DE MEDIA TENSIÓN Y ALUMBRADO PUBLICO

A partir de la planimetría suministrada por el IDU y ENEL- Codensa, así como

del estudio fotométrico realizado por la empresa ganadora del contrato en la

sección vial o zona especificada para el polígono de acción. Se dispone a

diseñar a partir de las normas de ENEL-CONDENSA que rigüe el proyecto

(Likinormas), se deberá especificar qué norma debe regir por trayecto, donde

se indica que tipo de poste se debe situar (alumbrado o distribución), la

distancia entre estos, tipo de conductor por circuito, así como al circuitos de

alumbrado al cual pertenece, la ubicación de las cajas para distribución y

afloramiento como su normatividad, tipo de aislamiento en conductores y su

disposición (aérea o subterránea), ubicación de Pac’s (puntos de acometida),

que tipo de derivación se debe realizar. Todo esto se verá reflejado en un plano

final, como en un esquema topológico diferenciado entre alumbrado y redes de

media tensión.

4.3.3 MEMORIAS DE CÁLCULO

Se realizan memorias de cálculos para la etapa de carga estimada es usada

para determinar el tipo de conductor, el balance de cargas y el

dimensionamiento de la subestación para evitar su sobredimensionamiento, las

canalizaciones necesarias, costo del conductor escogido. Estos se presentan

junto con los planos eléctricos y diagramas unifilares definitivos, tal y como lo

solicita ENEL-CODENSA para su adjudicación.

21

5 DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS REALIZADOS Y

RESULTADOS ALCANZADOS

5.1 MEMORIA DE CÁLCULO SERIE 1

5.1.1 ANÁLISIS Y CUADRO DE CARGA.

En la Tabla 5-1 se presenta la relación de las celdas RMU que se proyectan en

el área de influencia del proyecto. El diseño detallado de estas celdas estará a

cargo del constructor dependiendo del desarrollo urbanístico de cada manzana.

Las celdas RMU se instalarán los Puntos de Acometida a Conectores (PAC) de

cada manzana. A continuación, se realiza el cálculo de potencia para cada una

de las manzanas, para la realización de estos cálculos es preciso limitar los

nodos del circuito, definiendo el alcance de este, el cual dependerá según lo

tratado, del tipo de conductor que se usa, si es aéreo o subterráneo, la

orientación de este y si hay paso de calle.

Tabla 5-1 Cuadro de Centros de Distribución asociados a la celda RMU. Manzana

(Estrato 2) Cantidad de Usuarios

Carga estimada

(kVA)

MZ-02 984 500

MZ-03 336 300

MZ-04 960 500

MZ-06 192 225

MZ-07 528 400

MZ-08 480 400

MZ-09 COMERCIO 225

MZ-10 1024 500

MZ-11 456 400

MZ-12 COMERCIO 225

MZ-13 453 400

MZ-14 992 500

MZ-15 432 400

MZ-16 1056 630

MZ-17 576 400

MZ-18 648 400

MZ-19 528 400

EZ-01 COLEGIO 75

EZ-04 COLEGIO 225

EZ-06 COLEGIO 225 SAP1 ALUMBRADO PÚBLICO 45

SAP2 ALUMBRADO PÚBLICO 45

TOTAL 9645 7420


22

El cálculo se estimó con base al documento “Cargas máxima del sector

residencial” Condesa S.A. Para este cálculo no se tuvieron en cuenta cargas

especiales debido a tratarse de viviendas VIP, VIS. Para las cagas oficiales y

comerciales se estimó con base al área útil de construcción

5.1.2 CÁLCULO DE TRANSFORMADORES

Para el cálculo de los transformadores se utilizó la tabla suministrada por

Codensa. La lista de transformadores estimado del proyecto se presenta a

continuación en la Tabla 5-2 Cálculo estimado de transformadores.

Tabla 5-2 Cálculo estimado de transformadores.

ESTRATO 2 CANTIDAD DE

USUARIOS

RESULTADOS CONSTANTES

PARA CÁLCULO DE

TRANSFORMADOR SEGÚN

CODENSA. (1)

TRANSFORMADORES

CON ZONAS

COMUNES

MZ-02 984 0,1 500

MZ-03 336 0,3 300

MZ-04 960 0,1 500

MZ-06 192 0,5 225

MZ-07 528 0,2 400

MZ-08 480 0,2 400

MZ-09 COMERCIO 225

MZ-10 1024 0,1 500

MZ-11 456 0,2 400

EZ-04 COLEGIO 225

EZ-06 COLEGIO 225

MZ-12 COMERCIO 225

AP SAP 1 45

EZ-01 COLEGIO 75

MZ-13 453 0,2 400

MZ-14 992 0,1 500

MZ-15 432 0,2 400

MZ-16 1056 0,1 630

MZ-17 576 0,2 400

MZ-18 648 0,2 400

MZ-19 528 0,2 400

AP SAP 2 45

TOTAL 9645 7420


23

Se estimó una carga de 100 kVA para servicios comunes, este se divide entre

el número de usuarios.

𝑘𝑉𝐴(𝑆𝐶

𝑁𝐶) =

𝑘𝑉𝐴 𝑆𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠 𝐶𝑜𝑚𝑢𝑛𝑒𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜

𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠

Por el momento no se tendrán cargas especiales; cada uno de subproyectos

serie 1 que deberán ser legalizado por el constructor y se definirá por el mismo,

por lo que en este proyecto base no se tendrán en cuenta.

Tabla 5-3Transformadores por número de clientes y carga de servicios comunes

Fuente: ENEL-CODENSA - Carga máxima para el sector residencial mayo 2010.

5.1.3 DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES EN M.T

Para dimensionar los conductores de media tensión, se toman en cuenta las

cargas de los transformadores del proyecto y los circuitos de media tensión

existentes que se deben subterranizar. En el proyecto se tienen

transformadores de las siguientes potencias:

• 45 kVA

• 75kVA

• 225 kVA

• 300 kVA

• 400 kVA

• 500kVA

Se calcula la corriente primaria de la siguiente manera:

In =S

√3 ∗ 11400

24

Se selecciona el conductor teniendo en cuenta la corriente nominal del circuito

ramal multiplicada por el factor de seguridad de 1.25.

Las corrientes obtenidas para cada uno de los transformadores se presentan

en la siguiente tabla y son las siguientes:

Tabla 5-4 Corrientes en media tensión obtenidas para cada transformador.


El conductor seleccionado por capacidad de corriente es 3 x (2 AWG XLPE),

debido a que la norma ENEL-CODENSA no permite uno de menor calibre para

media tensión. En los próximos capítulos se evaluará si este conductor es el

idóneo para el proyecto; teniendo en cuenta los criterios de regulación y cálculo

económico de conductores y se escogerá el que cumpla con ambos juicios.

De la norma ENEL-CODENSA Generalidades 3.3.1, para conductores aislados

para distribución subterránea tomamos la tabla de CONDUCTORES AISLADOS

PARA DISTRIBUCIÓN SUBTERRÁNEA DE MT, que se presenta en la siguiente

tabla:

Tabla 5-7 Cables utilizados y sus equivalencias

Fuente: Elaborada con base en Likinormas generalidades 3.3.1

Potencia

[kVA]

Corriente

[A]

Corriente

x 1,25

[A]

45 2,28 2,85

75 3,80 4,75

225 11,40 14,24

300 15,19 18,99

400 20,26 25,32

500 25,32 31,65

630 31,91 39,88

Calibre Utilizado

(Cu)

Calibre

Utilizado

(Cu)

AWG mm2 mm2 AWG

15 300 150 240 500

15 4/0 120 185 350

15 2/0 70 120 4/0

15 --- --- 95 3/0

15 2 35 70 2/0

35 300 150 240 500

35 4/0 120 185 350

35 2/0 70 --- 4/0

Tensión

nominal (KV)

Calibre utilizado

(Al)

25

De acuerdo con la Tabla 5-7, se utilizará para conductores subterráneas serán

de 500 Kcmil.

De la norma ENEL-CODENSA Generalidades 1.1 Normas de construcción

redes aéreas se extrae “Los circuitos principales aéreos de 34,5 -11,4 –13,2 kV

deben construirse en AAAC calibre 125 mm2 y 100 mm2, los circuitos existentes

se encuentran construidos en ACSR 266,8 kcmil y 4/0 AWG. Los ramales

pueden construirse en calibres AAAC 63 mm2 y 40 mm2 y los ramales existentes

se encuentran construidos en ACSR en 2, 1/0 y 2/0 AWG de acuerdo con el

diseño”, por esta razón se implementó par los tramos principales conductor 125

mm² AAAC.

La unidad de gestión uno hace parte del polígono uno en la operación

estratégica nuevo USME, en un futuro se consideran nuevas expansiones en la

red, es por esto por lo que se utiliza el máximo calibre permitido por Condensa.

5.1.4 CÁLCULO ECONÓMICO DE CONDUCTORES

El cálculo económico de un conductor es el valor en pesos colombianos $COP

que puede atribuirse a la instalación y utilización de un grupo de conductores

en un tiempo establecido. Para su estimación se establece un costo de

inversión y un costo energético, se establece así:

𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝑬𝒄𝒐𝒏𝒐𝒎𝒊𝒄𝒐 = 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊𝒐𝒏 + 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒆𝒕𝒊𝒄𝒐

Para el costo de inversión se tiene:

𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊𝒐𝒏 = 𝑳 𝒙 𝑵𝒐_𝒇𝒂𝒔𝒆𝒔 𝒙 𝑵𝒐_𝒉𝒊𝒍𝒐_𝒇𝒂𝒔𝒆 × 𝒄𝒐𝒔𝒕𝒐_𝑪𝒐𝒏𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐𝒓

Donde:

L: Longitud del conductor en metros No. fases: número de fases del conductor Costo Conductor: Valor del costo del conductor en $/m (incluido IVA) Para el costo energético se tiene:

𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒆𝒏𝒆𝒓𝒈𝒆𝒕𝒊𝒄𝒐 = 𝟑 × 𝒊𝟐 𝒙 𝒓𝒄 × 𝑳 × 𝒏𝒐_𝒇𝒂𝒔𝒆𝒔 × 𝒏𝒐_𝒉𝒊𝒍𝒐𝒔 × 𝟖𝟕𝟔𝟎 𝒙 𝒌𝒘𝒉

Donde:

I: corriente nominal por fase Rc: resistencia en corriente continua del conductor en ohm/m L: longitud del conductor en metros No. fases: número de fases del conductor No. Hilos por fase: número de hilos por fase 8760: son las horas en el año KWh: valor del costo de energía en KWh

26

Figura 5-1 Metodología para cálculo económico de conductores proyectados

Fuente: Dimensionamiento Económico y Ambiental de Conductores Eléctricos

– International copper Asociation Latin América

De acuerdo con lo previsto se realizó este cálculo mostrado en la siguiente

tabla, hallando el costo de inversión (Inicial) y los costó energéticos(operativos),

para los conductores proyectados, Se puede encontrar la relación de

equivalencia Aluminio -Cu. Para la realización de la siguiente tabla se define

cada uno de los nodos y que tipo de conductor conecta estos, así como su

distancia para el análisis y selección del conductor según requerimientos antes

establecidos, como lo es una tensión de 11400 V, con las 3 fases establecidas

con fase y neutro.

27

Tabla 5-5 Selección económico de conductor.

Nota: De acuerdo en las especificaciones técnicas de condesa se emplearán los siguientes conductores. Redes

aéreas 125 mm² y Redes subterráneas 240mm².

AISLAMIENTO COSTO INVERSIONCOSTO PERIDAS

ENERGIA

64 165,72 AWG - 35.335.200,00$ 33.649,38$ Aluminio

258 165,72 MCM XLPE-15kV 284.890.050,00$ 14.980,89$ Aluminio


121 165,72 AWG - 66.805.612,50$ 33.649,38$ Aluminio

8 22,51 AWG - 4.416.900,00$ 620,76$ Aluminio

3 22,51 MCM XLPE-15kV 3.312.675,00$ 276,37$ Aluminio

19 143,21 AWG - 10.490.137,50$ 25.129,40$ Aluminio

151 4,22 AWG - 83.368.987,50$ 21,82$ Aluminio



40 138,99 AWG - 22.084.500,00$ 23.670,12$ Aluminio

10 28,14 AWG - 5.521.125,00$ 969,94$ Aluminio



81 22,51 AWG - 44.721.112,50$ 620,76$ Aluminio


73 88,35 AWG - 40.304.212,50$ 9.563,26$ Aluminio

102 2,53 AWG - 56.315.475,00$ 7,86$ Aluminio



68 85,81 AWG - 37.543.650,00$ 9.022,90$ Aluminio


141 73,15 AWG - 77.847.862,50$ 6.556,82$ Aluminio

9 22,51 AWG - 4.969.012,50$ 620,76$ Aluminio


67 50,64 AWG - 36.991.537,50$ 3.142,62$ Aluminio

65 22,51 AWG - 35.887.312,50$ 620,76$ Aluminio

16 22,51 AWG - 8.833.800,00$ 620,76$ Aluminio

90 28,14 AWG - 49.690.125,00$ 969,94$ Aluminio

CALCULO DE CONDUCTOR ECONOMICO

COBRE

Conductor

seleccionadoCOSTO PERDIDAS

ENERGIAFASECOSTO INVERSION

ALUMINIO

NODO

ORIGEN

NODO

DESTINO

DIST

(m) I (A

)FASE AISLAMIENTO

240

$ 23.556.800,00 $ 32.036.055,51 2/0

N1 N2 $ 47.938.845,65 300mm2 XLPE-15KV $ 189.926.700,00

N0 N1 mm2 XLPE-15KV125

125

mm2 XLPE-15KV $ 6.625.350,00 $ 63.841.635,80 300

N3 N4 $ 95.877.691,30 2/0mm2 XLPE-15KV $ 44.537.075,00

N2 N3 240

240

mm2 XLPE-15KV $ 2.944.600,00 $ 96.468.692,58 2/0

N5 MZ-13 $ 96.762.067,32 300mm2 XLPE-15KV $ 2.208.450,00

N4 N5 125

125

mm2 XLPE-15KV $ 6.993.425,00 $ 120.686.630,25 2/0

N6 N7 $ 120.707.407,64 2/0mm2 XLPE-15KV $ 55.579.325,00

N4 N6 125

125

mm2 XLPE-15KV $ 7.361.500,00 $ 120.717.721,60 300

N8 N9 $ 33.721.810,26 2/0mm2 XLPE-15KV $ 14.723.000,00

N7 COLEGI 240

N6

240

mm2 XLPE-15KV $ 3.680.750,00 $ 34.645.249,76 2/0

N10 MZ-14 $ 35.103.647,79 300mm2 XLPE-15KV $ 7.361.500,00

N9 N10 125

mm2 XLPE-15KV $ 24.292.950,00 $ 35.397.022,52 300

N11 N12

N9 N11 240

mm2 XLPE-15KV $ 13.250.700,00 $ 36.281.398,54 300

$ 35.988.023,80 2/0

N12 MZ-17 240

125 mm2 XLPE-15KV $ 29.814.075,00

$ 45.386.142,64 2/0

N13 N20 125 mm2 XLPE-15KV $ 37.543.650,00 $ 45.393.622,50 2/0

N9 N13 125 mm2 XLPE-15KV $ 26.869.475,00

$ 45.397.335,53 300

N13 N14 240 mm2 XLPE-15KV $ 9.569.950,00 $ 49.661.583,16 300

N20 SAP 240 mm2 XLPE-15KV $ 7.361.500,00

$ 58.251.879,12 2/0

N15 MZ-15 240 mm2 XLPE-15KV $ 20.612.200,00 $ 58.344.704,72 300

N14 N15 125 mm2 XLPE-15KV $ 25.029.100,00

$ 64.587.155,74 2/0

N16 N17 125 mm2 XLPE-15KV $ 3.312.675,00 $ 65.178.157,02 2/0

N15 N16 125 mm2 XLPE-15KV $ 51.898.575,00

$ 65.471.531,76 300

N16 N18 125 mm2 XLPE-15KV $ 24.661.025,00 $ 68.463.475,74 2/0

N17 MZ-18 240 mm2 XLPE-15KV $ 11.042.250,00

$ 69.054.477,02 2/0

N19 MZ-19 125 mm2 XLPE-15KV $ 5.889.200,00 $ 69.645.478,30 2/0

N18 N19 125 mm2 XLPE-15KV $ 23.924.875,00

$ 70.568.917,80 2/0N18 MZ-16 125 mm2 XLPE-15KV $ 33.126.750,00

N8 240 mm2 XLPE-15KV $ 25.765.250,00 $ 11.186.562,06 300

28

5.1.5 CÁLCULO DE CANALIZACIÓN

Para las canalizaciones eléctricas se emplearán tuberías en PVC tipo TDP

dimensionadas de acuerdo con el área ocupada por los conductores

considerando un porcentaje máximo de ocupación del 40% establecido en la

norma NTC-2050. Por normatividad de Enel-Codensa S.A las canalizaciones

de media tensión se deben realizar empleando mínimo ductos de 6”, las que

tienen la siguiente área de sección transversal:

𝐴6∅ = 𝜋 ∗ 𝑟6∅2

𝐴6∅ = 𝜋 ∗ 0.0762 𝑚2

𝐴6∅ = 1.82 𝑐𝑚2

Con el factor de ocupación el área utilizable es:

𝐴6∅ 𝑢𝑡í𝑙 = 𝐴6∅ ∗ 0.4

𝐴6∅ 𝑢𝑡í𝑙 = 0.728 𝑐𝑚2

El área de sección transversal del conductor se encuentra de la misma forma,

empleando un factor de agrupamiento de 1.1:

𝐴𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟 = 1.1 ∗ 𝑁 ∗ 𝜋 ∗ 𝑟𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟2

Donde N es el número de conductores que se instalarán en el ducto.

𝐴𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟 = 1.1 ∗ 3 ∗ 𝜋 ∗ 0.01865 𝑚2

𝐴𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟 = 1.1 ∗ 3 ∗ 𝜋 ∗ 0.1865 𝑚2

𝐴𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟 = 0.3605 𝑐𝑚2

El área de sección transversal de los conductores es menor que el área útil del

ducto de 6”, de acuerdo con la norma se deja un ducto de las mismas

características como reserva, por lo que la canalización para media tensión será

de 2 ϕ de 6”. El cálculo de las canalizaciones de baja tensión se realizó de la

misma forma con lo que se determinó que la canalización para baja tensión será

de 2 ϕ de 4”.

Sin embargo, de acuerdo con lo construido en el proyecto se instalaron bancos

de 6 ductos de 6” (6 ϕ 6”), junto con 1 ductos de 3” (2 ϕ 3”) en la avenida

Usminia. Para los cruces de vías se implementarán 9 ductos de 6” (9 ϕ 6”), junto

con 2 ductos de 3” (2 ϕ 3”).

29

Tabla 5-6 Porcentaje de ocupación en ductos

64 1 al

258 1 al

9 1 al

121 1 al

8 1 al

3 1 al

19 1 al

151 1 al

10 1 al

35 1 al

40 1 al

10 1 al

10 1 al

33 1 al

81 1 al

18 1 al

73 1 al

102 1 al

10 1 al

13 1 al

68 1 al

28 1 al

141 1 al

9 1 al

15 1 al

67 1 al

65 1 al

16 1 al

90 1 al

NO APLICA 0,00%

N18 MZ-16 3 125 mm² - AIRE NO APLICA NO APLICA 0,00%

N19 MZ-19 3 125 mm² - AIRE NO APLICA

NO APLICA 0,00%

N18 N19 3 125 mm² - AIRE NO APLICA NO APLICA 0,00%

N16 N18 3 125 mm² - AIRE NO APLICA

N17 MZ-18

N15 N16

N16 N17

N20 SAP 3 240 mm² XLPE-15kV PVC 6

N12 MZ-17

N9

N9 N13

N13 N20

N4 N6

N11

N11 N12

N7 COLEGIO

N8 N9

N10 MZ-14

N9 N10

N3 N4

N4 N5

N5 MZ-13

XLPE-15kV PVC 0,36%

N2 3 240 mm²

NODO

ORIGEN

NODO

DESTINO

N0 N1

XLPE-15kV PVC 6

N2 N3

N1

NO APLICA NO APLICA

CAL. (PULG.)

DIST

(m)

No

FASES

COND. X

FASE Y

NEUTRO

MA

T

125 mm²

NO APLICA NO APLICA

6 mm²

AISLAMIENTO

CALIBRES CANALIZACION

MAT # DUCTOS

1 0,36%

% OCUPACION

0,00%

6 1

- AIRE 0,00%

0,00%

3 6 1

3 NO APLICA NO APLICAmm²125

3 125 mm² - AIRE

3 240

- AIRE

240 mm²

3

N13 N14 6 1 0,36%

XLPE-15kV PVC 1 0,36%

3 240 mm² XLPE-15kV PVC

N14 N15

N15 MZ-15

-

0,00%

AIRE NO APLICA


3 125 mm² - AIRE NO APLICA NO APLICA

0,00%NO APLICA NO APLICA3 125 mm² - AIRE

1 0,36%

NO APLICA 0,00%

3 125 mm² - AIRE NO APLICA NO APLICA 0,00%

0,36%

3 125 mm²

mm² - AIRE NO APLICA NO APLICA 0,00%

3 125 mm² - AIRE NO APLICA

FASE

0,36%

NO APLICA NO APLICA 0,00%

3 240 mm² XLPE-15kV

1 0,36%

PVC 6

3 125 mm² - AIRE

1


0,36%16 PVCXLPE-15kVmm²2403

N6 N7 3 125 mm² - AIRE NO APLICA NO APLICA 0,00%

6

NO APLICA 0,00%

3 125

N6 N8 3 240 mm² XLPE-15kV PVC 6

6

3 240 mm² XLPE-15kV PVC 6 1 0,36%

1 0,36%

CALCULO DE CANALIZACIONES

1 0,36%

3 125 mm² - AIRE NO APLICA NO APLICA 0,00%

NO APLICA 0,00%3 125 mm² - AIRE NO APLICA


30

5.1.6 CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE ENERGÍA

Para un tramo de conductor determinado se calculan las pérdidas de potencia de la

siguiente forma:

LRIPp = 23

Dónde:

PP.: Pérdidas de potencia del tramo (W)

I: Corriente del tramo (A)

R: Resistencia del conductor ( / km)

L: Longitud del tramo (km)

Por otra parte, los parámetros eléctricos para los conductores empleados en la

red de media tensión subterránea trifásica trifilar para el nivel de tensión de

11400 Voltios, incluyendo la resistencia del conductor, se presentan en la

siguiente tabla:

Tabla 5-7 Resistencia de conductores – Red de media tensión aérea, trifásica trifilar, con nivel de tensión 11400 V.

Tipo de conductor

Calibre del

conductor (AWG,

kcmil, mm^2)

Corriente

nominal

(A)

Resistencia

(/km)

XLPE 15 kV - AL 240 280 0.138

AAAC 15 kV - AL 125 190 0.2302

* Máximo tres circuitos en el banco ducto- NTC2050 TABLA 310-80

31

Tabla 5-8 Cálculo de pérdidas de Potencia por tramo.

64 165,72 11,4 al

258 165,72 11,4 al

9 165,72 11,4 al

121 165,72 11,4 al

8 22,51 11,4 al

3 22,51 11,4 al

19 143,21 11,4 al

151 4,22 11,4 al

10 4,22 11,4 al

35 138,99 11,4 al

40 138,99 11,4 al

10 28,14 11,4 al

10 28,14 11,4 al

33 22,51 11,4 al

81 22,51 11,4 al

18 22,51 11,4 al

73 88,35 11,4 al

102 2,53 11,4 al

10 2,53 11,4 al

13 85,81 11,4 al

68 85,81 11,4 al

28 12,66 11,4 al

141 73,15 11,4 al

9 22,51 11,4 al

15 22,51 11,4 al

67 50,64 11,4 al

65 22,51 11,4 al

16 22,51 11,4 al

90 28,14 11,4 al

16,8N18 MZ-16 500 500 3 1 125 mm² - 0,000278 0,2

- 0,000278 0,1 16,5

N19 MZ-19 400 400 3 1 125 mm² - 0,000278 0,1 16,6

N18 N19 0 400 3 1 125 mm²

10,8N9 N13 0 1570 3 1 125 mm²

- 0,000278 0,1 15,5N16 N17 0 400 3 1 125 mm²

XLPE-15kV 0,000138 0,0 13,9

N15 N16 0 1300 3 1 125 mm² - 0,000278 1,5 15,4

N15 MZ-15 225 225 3 1 240 mm²

XLPE-15kV 0,000138 1,0 11,8

N14 N15 0 1525 3 1 125 mm² - 0,000278 2,0 13,9

N13 N14 0 1525 3 1 240 mm²

- 0,000278 0,0 10,8

XLPE-15kV 0,000138 0,0 10,8N20 SAP 45 45 3 1 240 mm²

N13 N20 0 45 3 1 125 mm²

XLPE-15kV 0,000138 0,1

- 0,000278 2,2

8,6N12 MZ-17 400 400 3 1 240 mm²

8,4

N11 N12 3 1 1250 mm² - 0,000278 0,1 8,6

N9 N11 3 1 240 mm² XLPE-15kV 0,000138

400

0

8,3

N10 MZ-14 3 1 240500 mm² XLPE-15kV 0,000138 0,1 8,4

N9 N10 3 1 125 mm² - 0,0002780 500

8,0

N6 N8 3 1 240 mm² XLPE-15kV 0,0001380 2470

N8 N9 3 1 1250 mm² -2470

N6 N7 3 1 125 mm² - 0,0002780 75

N7 COLEGIO 3 1 24075 mm² XLPE-15kV75

N4 N6 3 1 1250 mm² -2545

N5 MZ-13 3 1 240 mm² XLPE-15kV 0,000138400 400

N4 N5 3 1 125 mm² - 0,0002780

N3 N4 3 1 125 mm² - 0,0002780

N2 N3 3 1 240 mm² XLPE-15kV 0,0001380

N1 N2 3 1 240

0

0

1252945 3 1N0 N1

DIST

(m) I (A

) TENSION

(V)

NODO

ORIGEN

NODO

DESTINO

POTENCIA (KVA)

PARCIAL TOTAL

No

FASES

COND. X

FASE Y

NEUTROAISLAMIENTO

3,8

0,000278 5,4

Ω/m

Conductor

Parcial

(KW)

MA

T

CALIBRES PERDIDAS

7,6

FASE Total (KW)

2,7

28,8

28,8

28,8

11,4

15,2

7,6 22,8

0,1 23,0

0,1 23,1

2,7

1 240 mm²

500

400

7,6

2945

2945

2945

400

mm² - 0,000278

0,2

0,1

mm² XLPE-15kV 0,000138 3,8

0,0

0,000138 0,0

0,000278 5,7

CALCULO DE PERDIDAS DE ENERGIA

- 0,000278 0,7 16,3N16 N18 0 900 3 1 125 mm²

XLPE-15kV 0,000138 0,1 15,6N17 MZ-18 400 400 3

32

5.1.7 CÁLCULO DE REGULACIÓN

Se deben dimensionar los conductores teniendo en cuenta la caída de tensión.

El procedimiento general para realizar el cálculo se presenta a continuación:

Se busca el factor Kr (NTC 2050 Tabla 9) para el conductor elegido, este factor

depende del material del conductor y el material del ducto. Luego se determina

la distancia del circuito (L) desde el transformador hasta los tableros de

distribución. Teniendo la corriente nominal del tablero, se determina el

porcentaje de regulación:

1000*

100*3***%

ll

n

V

LIKrR =

Luego se compara esta caída de tensión (%R), con el máximo permitido y de

esta forma confirmar el calibre seleccionado del conductor.

Nota: De la anterior tabla se concluye que un cable 240mm² subterráneo y

125mm² aéreo (calibre calculado en el capítulo de cálculo económico de

conductores) cumple con la máxima caída de tensión que para este caso sería

de 2% de acuerdo con el RETIE.

33

Tabla 5-9 Cálculo de regulación en MT

64 165,72 11,4 1 al

258 165,72 11,4 1 al

9 165,72 11,4 1 al

121 165,72 11,4 1 al

8 22,51 11,4 1 al

3 22,51 11,4 1 al

19 143,21 11,4 1 al

151 4,22 11,4 1 al

10 4,22 11,4 1 al

35 138,99 11,4 1 al

40 138,99 11,4 1 al

10 28,14 11,4 1 al

10 28,14 11,4 1 al

33 22,51 11,4 1 al

81 22,51 11,4 1 al

18 22,51 11,4 1 al

73 88,35 11,4 1 al

102 2,53 11,4 1 al

10 2,53 11,4 1 al

13 85,81 11,4 1 al

68 85,81 11,4 1 al

28 12,66 11,4 1 al

141 73,15 11,4 1 al

9 22,51 11,4 1 al

15 22,51 11,4 1 al

67 50,64 11,4 1 al

65 22,51 11,4 1 al

16 22,51 11,4 1 al

90 28,14 11,4 1 al

XLPE-15kV 0,00 0,41

N18 MZ-16 500 500,00 3 2,48E-07 125 mm2 XLPE-15kV 0,01 0,42

N19 MZ-19 400 400,00 3 2,48E-07 125 mm2

XLPE-15kV 0,01 0,41

N18 N19 0 400,00 3 2,48E-07 125 mm2 XLPE-15kV 0,01 0,41

N16 N18 0 900,00 3 2,48E-07 125 mm2

XLPE-15kV 0,00 0,40

N17 MZ-18 400 400,00 3 1,37E-07 240 mm2 XLPE-15kV 0,00 0,40

N16 N17 0 400,00 3 2,48E-07 125 mm2

XLPE-15kV 0,00 0,35

N15 N16 0 1.300,00 3 2,48E-07 125 mm2 XLPE-15kV 0,05 0,40

N15 MZ-15 225 225,00 3 1,37E-07 240 mm2

XLPE-15kV 0,03 0,35

N13 N14 0 1.525,00 3 1,37E-07 240 mm2

N14 N15 0 1.525,00 3 2,48E-07 125 mm2

N13 N20

N20 SAP

XLPE-15kV 0,00 0,33

45,00

XLPE-15kV 0,00

1,37E-07 240 mm2 0,32XLPE-15kV 0,00

N11 N12

N12 MZ-17

N9 N13

N9 N10

N10 MZ-14

N9 N11

N7 COLEGIO

N6 N8

N8 N9

N5 MZ-13

N4 N6

N6 N7

XLPE-15kV 0,10

N2 N3 XLPE-15kV 0,00

2.945,00 3 1,37E-07

N3 N4

N4 N5

N1 N2

N0 N1 125 mm2 XLPE-15kV0 0,05

NODO

ORIGEN

NODO

DESTINO AISLAMIENTO

CALIBREPOTENCIA (KVA)

MA

T

PARCIAL TOTAL

COND. X

FASE Y

NEUTRO

CALCULO DE CONDUCTORES: REGULACION

0

400

0

3

0,05

DIST

(m)

2.945,00 3

0

0

KNo

FASES

TENSION

(KV)I (A

)

2,48E-07

0,15

2.945,00 3 1,37E-07 240 mm2

mm2240

FASE

2.945,00 3 2,48E-07 125 mm2 0,09

0

45

XLPE-15kV

XLPE-15kV

XLPE-15kV

XLPE-15kV

XLPE-15kV

0

0

0

500

0

400

0

0

75

0

0

2.545,00 3 2,48E-07 125 mm2 0,01

0,24

400,00 3 1,37E-07 240 mm2 0,00

400,00 3 2,48E-07 125 mm2 0,00

0,26

0,24

0,26

75,00 3 1,37E-07 240 mm2 XLPE-15kV 0,00

75,00 3 2,48E-07 125 mm2 0,00

0,26

500,00 3 2,48E-07 125 mm2 XLPE-15kV 0,00

0,27

2.470,00 3 2,48E-07 125 mm2 XLPE-15kV 0,02

2.470,00 3 1,37E-07 240 mm2 XLPE-15kV 0,01

0,30

0,29

0,30

400,00 3 1,37E-07 240 mm2 XLPE-15kV 0,00

500,00 3 1,37E-07 240 mm2 XLPE-15kV 0,00

0,30

0,32

0,31

XLPE-15kV

XLPE-15kV 0,00

400,00 3 2,48E-07 125 mm2 0,01

0,24

0,15

TOTALPARCIAL

REGULACION (%)

45,00 3 2,48E-07 125 mm2 0,32

1.570,00 3 2,48E-07 125 mm2 XLPE-15kV 0,03

0,31

400,00 3 1,37E-07 240 mm2

34

5.1.8 CÁLCULO MECÁNICO DE ESTRUCTURAS Y DE ELEMENTOS DE SUJECIÓN DE EQUIPOS

Para el cálculo mecánicos de las estructuras se utilizó de referencia la norma

LA010, donde se referencia el ángulo de deflexión y se determina la capacidad

de rotura, como también si necesita templete como se describe en la siguiente

Tabla 5-10.

Tabla 5-10 Capacidad de rotura vs ángulo de deflexión.

ÁNGULO DE

DEFLEXIÓN

CAPACIDAD DE

ROTURA EN

PUNTA (kg)

LONGITUD

DE POSTE

(m)

TEMPLETE

ANCHO

CIMIENTO

(m)

0° - 10° 750 14 NO 0,75

11° - 19° 750 14 SI 0,75

11° - 15° 1 050 14 NO 1

16° - 27° 1 050 14 SI 1

16° - 20° 1 350 14 NO 1,1

21° - 36° 1 350 14 SI 1,1

TERMINAL 1 350 14 SI 1,1

Fuente: Condensa SA ESP __Norma LA010 Tabla 1

5.1.9 ANÁLISIS DE NIVEL DE RIESGO POR RAYOS Y MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA RAYOS

De acuerdo con las condiciones dadas en el proyecto, las redes de distribución

se encuentran protegidas. Los transformadores contarán con dispositivos de

protección contra sobretensiones (DPS), que garantizan el nivel de protección

necesario para el tipo de subestación a construir.

5.1.10 NORMATIVIDAD CITADA EN EL DISEÑO

La normatividad es tenida en cuenta para conocer la estructura constructiva adecuada de los elementos según Likinormas en la lista es una referencia, se consulta la norma para su selección adecuada, esto se hace a partir de las condiciones del trazado o cocido del circuito.

• LA221

Circuito primario sencillo salida de subestación o subterranización del circuito

principal, o también puede considerarse el lugar donde acaba la red de media

tensión, tal y como se muestra en la siguiente figura, donde se aprecia el poste

de afloramiento o subterranización del circuito en la caja CS276, para el PAC.

35

Figura 5-2 . Ejemplo uso de la norma LA221.

• LA203

Circuito primario sencillo construcción tangencial en ángulo. En este caso se

sitúa este tipo de estructura (poste), donde existe una continuidad del circuito

si ningún tipo de derivación o cambio de conductor, en el que existe un ángulo

de deflexión (Alpha) superior a 19° entre postes, esto supondría un mayor

esfuerzo transversal sobre la estructura LA202, por esto se ve necesario un tipo

de refuerzo, especificado en LA203.

Figura 5-3. Ejemplo uso de la norma LA203.

• LA228

Circuito primario sencillo construcción tangencial con derivación subterránea,

esta derivación se hace como una continuación del circuito con una derivación

subterránea, esta subterranización dependiendo del calibre del conductor de

15kV o si hace parte del circuito principal se utilizará ducto de 6”,

Figura 5-4. Ejemplo uso de la norma LA228

36

• LA202

Circuito primario sencillo construcción tangencial . Donde se tiene un trazado

con un ángulo de deflexión (Alpha) según el poste no mayor a 15°, entre cocido

entre postes. Esta situación se refleja en la siguiente figura.

Figura 5-5Ejemplo uso de la norma LA203.

• LA220

Circuito primario sencillo cruce subterráneo de vías, para la conexión o

subterranización para la caja CS276, que se demuestra en la siguiente figura.

Figura 5-6. Ejemplo uso de la norma LA203.

• LA 209

Circuito primario sencillo derivación a 90º con retención inferior, esta estructura

se enfoca para derivaciones áreas, con ángulo de deflexión (Alpha), no

superiores a 90 °, tal y como se muestra en la siguiente figura.

Figura 5-7Ejemplo uso de la norma LA203.

37

• CS276

Caja de inspección doble para canalización de M.T. y B.T. Usada para redes

subterráneas, donde la construcción de este tipo de caja no será aceptada para

zonas vehiculares ni entradas de garajes, por ello se ubican en zonas

peatonales, la canalización como tal si no tiene restricción, este estado se

muestra en la siguiente figura.

Figura 5-8Ejemplo uso de la norma CS276 para caja de inspección.

• CS275

Caja de inspección sencilla para canalización de M.T. y B.T. en este caso es

usada para la salida del trasformador principal, para el cual en la ruta

determinada del banco de ductos 6Ø6", se permitirá construir caja de

inspección sencilla CS275 en sentido transversal; para derivaciones de

acometidas de BT y AP y como cajas de paso. En caso de derivaciones futuras

por expansión de la red de MT se deben convertir a cajas de inspección dobles

CS276. Tal y como se reflejará en el desarrollo del plano y la siguiente imagen.

Figura 5-9 Ejemplo uso de la norma CS275 para caja de inspección.

38

• CS400

Ducto para cambio de circuito aéreo a subterráneo. Es usado para la

subterranización del circuito y conexión en las cajas de inspección adyacentes

(estas deben estar lo más cerca al punto de conexión, para evitar esfuerzos

mecánicos en el conductor). En casos estrictamente necesarios se permite el

uso de dos ductos destinados a la red de MT y tres ductos para poste. En la

siguiente figura se muestra un ejemplo de su uso en el fin del trazado aéreo de

circuito, para su subterranización y posterior cruce de vía.

Figura 5-10 Ejemplo uso de la norma CS400 para para cambio de circuito aéreo

a subterráneo.

Observaciones:

• Para la ubicación de los postes de MT, no debe existir una distancia

superior a 35 metros entre postes, esto teniendo en cuenta los giros de

las vías y los posibles esfuerzos transversales por movimientos de los

conductores, así mismo la catenaria adecuada.

• Para cruces de vía, esta debe ser subterránea y debe ir por 9 tubos de

PVC TDP (tubo corrugado) de 6 pulgadas de diámetro. Para redes

subterráneas de media tensión, en zonas no vehiculares según

Likinormas, podrán ir por 2 tubos de 6 pulgadas. Los conductores que

irán de manera subterránea deberán ser cables aislados en Polietileno,

después de un proceso de reticulación (XLPE) o EPR, donde los cambios

de temperatura no modifican sus propiedades mecánicas.

• Si existen dos Pac´s cerca de una red MT aérea no es necesario

subterranizar el circuito y se hace una derivación aérea LA209.

39

5.1.11 UNIFILAR SERIE 1

Se realiza un unifilar de la serie 1, del polígono de influencia donde se caracteriza de la ubicación de los Pac’s o puntos de acometida, en los que se describe magnitud de trasformación, por cada transformador incluido por Pac. La distancia entre nodos y tipos de conductor con su respectivo aislamiento, a que norma se cita por estructura y como está conectada la red al SAP especifico de la zona de influencia.

40

5.1.12 UNIFILAR ZONA1

Figura 5-11 Diagrama unifilar Zona 1

41

5.1.13 UNIFILAR ZONA2

Figura 5-12 Diagrama unifilar Zona 2

42

5.1.14 DIAGRAMA DE FLUJO PROCEDIMIENTO SERIE 1

En el siguiente diagrama se describe el proceso para la elaboración de las

memorias de cálculo serie 1 de redes de media tensión, considerando cada

paso para la elaboración de este y el resultado esperado.

Figura 5-13 Diagrama de flujo para elaboración de memorias serie 1- Planos de Media Tensión

In =S

√3 ∗ 11400

43

5.2 MEMORIA DE CÁLCULO SERIE 3 Y 6

En este capítulo se va a desarrollar el proyecto serie 3 para los transformadores del proyecto que deben ser subterranizados porque actualmente se encuentran en la zona de influencia de las vías principales. La reubicación de estos equipos se hace de acuerdo con los criterios dados por CODENSA y para minimizar el impacto, se desplazan a zonas del espacio público donde no generan mayor impacto visual sobre el proyecto, estos aspectos se analizarán en el contenido del documento. Así mismo se contempla el desarrollo de los diseños para alumbrado público de la zona,

5.2.1 CATEGORIZACIÓN DEL PROYECTO FOTOMÉTRICO

Según la tabla 610.2 de RETILAP el proyecto se puede categorizar según la clase de iluminación asignada a la vía y según la magnitud del proyecto. Tal y como se muestra a continuación y según la información del proyecto:

• Clase de Iluminación de la vía: M-1-M2

• P: Cantidad de luminarias > 75

• L: Longitud de excavación ductería, red subterránea de alumbrado público > 1000.

Fuente: RETILAP tabla 510.2.1

Figura 5-14 Categorización de los proyectos eléctricos de Alumbrado Público



44



De lo anterior el proyecto se clasifica como Nivel C Alto Impacto y se declaran distintos componentes necesarios para el diseño de la iluminación del proyecto, esto se hace a partir de las características de este:

• La clasificación de iluminación para todos los tramos del proyecto es M2,

de acuerdo con las tablas 510.2.1a y 510.3a del RETILAP. Se puede

optar por un sistema de tele gestión o automático que permita que las

vías principales desde la media noche hasta las 4:00 am pase a clase de

iluminación M3.

• Las intersecciones vehiculares y peatonales se deben iluminar como

áreas críticas de vías vehiculares C2 según la tabla 510.2.3a del

RETILAP.

• Vías peatonales, ciclorrutas adyacentes a la vía y diferentes a los

andenes con clasificación P2, de acuerdo con la tabla 510.2.2 de

RETILAP.

• Para todo el diseño prima la preservación del medio ambiente, por tal

motivo, los cálculos deben asegurar el uso eficiente y racional de la

energía URE, además de coordinar con el personal encargado de las

especies arbóreas la armonización con los postes de alumbrado público.

• Por directriz de las entidades distritales competentes, los diseños se

realizan con poste metálico y luminarias LED con vidrio protector.

• Todos los diseños que se presentan contienen mallas idénticas de

cálculo con el fin de comparar las propuestas y elegir la mejor opción

técnico-económica para el proyecto; esta será la que se presente a la

UAESP para su aprobación final.

• El factor de mantenimiento utilizado es 0.91 para luminarias

completamente selladas y 0.89 para luminarias selladas con ganchos y

el periodo de limpieza es de 24 meses.

En la siguiente tabla se presentan los requisitos mínimos de fotometría que se

deben cumplir para cada tramo del proyecto vial, según la clase de iluminación

confirmada por la UAESP.

45

Figura 5-17 Requisitos mínimos de fotometría para vías con ciclorrutas y andenes adyacentes

Fuente: RETILAP

5.2.2 DISEÑO FOTOMÉTRICO

En desarrollo del diseño fotométrico para el alumbrado público de los corredores viales estudios y diseños del proyecto se establecieron a partir de los siguientes requerimientos por parte de las autoridades a las cuales compete el proyecto, basados en RETILAP:

• Para el diseño del sistema de alumbrado público se deben emplear luminarias con tecnología tipo LED. Este criterio corresponde a un requerimiento de la UAESP ya que a partir de enero de 2017 toda la iluminación proyectada en el Distrito Capital debe emplear esta tecnología.

• Se deben emplear las disposiciones establecidas en el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público para cada tipo de vía.

• Según el Capítulo 610.2 del RETILAP, la evaluación del impacto del proyecto se determina a partir de la caracterización de proyecto nuevo o remodelación, la clase de iluminación de la vía, la cantidad de luminarias a instalar, y la longitud de las excavaciones de las redes.

• La clasificación de iluminación para el tramo D4 del proyecto es M2, y el tramo D7 del proyecto es M5, de acuerdo con las tablas 510.2.1a y 510.3a del RETILAP. Se puede optar por un sistema de tele gestión o automático que permita que las vías principales desde la media noche hasta las 4:00 am pase a clase de iluminación M3.

• Las intersecciones vehiculares y peatonales se deben iluminar como áreas críticas de vías vehiculares será C2 y para andenes, senderos, paseos y alamedas peatonales en parques será C3 según la tabla 510.2.3a del RETILAP.

• Vías peatonales y de ciclistas diferentes a los andenes y ciclorrutas adyacentes a la vía con clasificación P2, de acuerdo con la tabla 510.2.2 de RETILAP.

46

• Para todo el diseño prima la preservación del medio ambiente, por tal motivo, los cálculos deben asegurar el uso eficiente y racional de la energía URE, además de coordinar con el personal encargado de las especies arbóreas la armonización con los postes de alumbrado público.

• Por directriz de las entidades distritales competentes, los diseños se realizan con poste metálico y luminarias LED con vidrio protector. Esto para efectos del mantenimiento que debe ser utilizado es 0.91 para luminarias completamente selladas y 0.89 para luminarias selladas con ganchos y el periodo de limpieza es de 24 meses.

5.2.3 LISTADO DE LUMINARIAS EXISTENTES.

Se realiza un listado de luminarias donde no se encuentran luminarias existentes dentro del área de influencia o alcance de la avenida Usminia, para ello solo y en el caso de estudio se establecen las cargas de la iluminación proyectada tal y como se muestran a continuacion, se presentan los cuadros de carga del transformador.

Tabla 5-11 Cuadro de cargas. CUADRO DE CARGAS

Circuito Potencia (W) Cantidad de luminarias Potencia

A B C A B C

D

213 3 4 3 639 852 639

179 6 6 5 1074 1074 895

142 4 3 3 568 426 426

104 0 1 3 0 104 312

97 1 0 0 97 0 0

55 4 3 1 220 165 55

42 1 2 1 42 84 42

37 5 5 6 185 185 222

E

104 2 4 2 208 416 208

97 5 6 7 485 582 679

85 5 4 5 425 340 425

80 1 1 0 80 80 0

59 0 1 1 0 59 59

55 5 3 4 275 165 220

F

97 1 0 0 97 0 0

72 0 0 1 0 0 72

55 6 7 6 330 385 330

42 4 5 4 168 210 168

G

213 7 6 7 1491 1278 1491

179 3 3 2 537 537 358

120 3 2 3 360 240 360

71 3 3 3 213 213 213

55 6 8 10 330 440 550

SUBTOTAL CARGA (W) 7824 7835 7724

BALANCE DE FASES (%) 0,40% 0,50% -0,90%

TOTAL, CARGA (kW) 23,38

47

5.2.4 ANÁLISIS DE COORDINACIÓN DE AISLAMIENTO ELÉCTRICO

El procedimiento de coordinación de aislamiento es la determinación de las resistencias dieléctricas de los equipos con relación a los esfuerzos de tensión que se pueden presentar teniendo en cuenta las características de los elementos de protección.

Para a determinación del nivel de aislamiento de los equipos de la subestación se siguió un método determinístico para seleccionar los aislamientos internos (no – auto restaurables) y un método simplificado de la norma IEC 60071-2 para establecer los aislamientos externos (auto restaurables).

Los principales pasos para la coordinación de aislamiento son:

1. Determinación de las sobretensiones representativas (Urp) 2. Determinación de las tensiones de soportabilidad para coordinación

(Ucw) 3. Determinación de las tensiones de soportabilidad requeridas (Urw) 4. Determinación de las tensiones de soportabilidad normalizadas (Uw)

De acuerdo con el estudio de coordinación de aislamiento realizado, se concluye que para todos los equipos de baja tensión se deben seleccionar un nivel de aislamiento de 600V, por esto el tipo de aislamiento seleccionado para los conductores que irán de manera subterránea serán tipo XLPE.

5.2.5 CÁLCULO DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS

El RETIE estipula en el Artículo 14.4 se deben calcular los campos electromagnéticos para los siguientes tipos de proyectos:

• Líneas o subestaciones de tensión superior a 57,5 kV, en zonas donde se tengan en las cercanías edificaciones ya construidas.

• Los diseños de edificaciones aledañas a las zonas de servidumbre deben incluir memorias de cálculo de campos electromagnéticos que se puedan presentar en cada piso.

• En el caso de líneas de transmisión el campo electromagnético se debe medir en la zona de servidumbre en sentido transversal al eje de esta.

Debido a que el proyecto no se encuentra suscrito a ninguno de los anteriores requerimientos, se establece que el cálculo de campos electromagnéticos NO aplica en este proyecto.

5.2.6 CÁLCULOS DE TRANSFORMADOR

Para estimar la carga del transformador se tiene en cuenta la carga total de las luminarias, se establece el cuadro de cargas para dimensionar el tamaño del transformador. Ver Tabla 5-11 Cuadro de cargas.

48

Tabla 5-12 Cálculo del transformador

CÁLCULO DEL TRANSFORMADOR

Carga total (kW) 23.38

Factor del 25% (kW) 29.23

Factor de potencia 0,9

Potencia aparente (kVA) 32.47

Transformador seleccionado (kVA) 45

Finalmente, se define una potencia del transformador a instalar de 45 kVA, la cual corresponde a la comercial más cercana por encima de los valores calculados. El transformador seleccionado es:

Tabla 5-13 Características del transformador seleccionado CARACTERÍSTICAS DEL TRANSFORMADOR SELECCIONADO

CAPACIDAD TRANSFORMADOR (kVA) 45

TIPO DE TRANSFORMADOR Trifásico

TENSIÓN PRIMARIA (kV) 11,4

TENSIÓN SECUNDARIA (kV) 0,380-0.220

CORRIENTE NOMINAL MEDIA (A) 2.27

CORRIENTE NOMINAL SECUNDARIO (A) 68

TIPO DE TRANSFORMADOR Aceite

IMPEDANCIA DE CORTO CIRCUITO 3.5%

5.2.7 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN

5.2.7.1 Cálculo por capacidad Para el cálculo de capacidad se selecciona de acuerdo con la potencia a transportar

𝐼𝑛 = 1.25 ∙𝑆

√3 ∙ 𝑉 ∙ 𝑓𝑝

Donde la potencia Aparente S corresponde al valor del transformador, Voltaje de línea corresponde al valor de media tensión (11400 V) y el factor de potencia de diseño (fp = 0.9).

𝐼𝑛 = 1.25 ∙45000

√3 ∙ 11400 ∙ 0.9= 3.16

49

Se selecciona un conductor 120 mm2 AL – XLPE que tiene una capacidad de corriente de 190 A según tablas de constantes de ENEL- CODENSA

5.2.7.2 Cálculo por regulación Para el cálculo de regulación se emplea la ecuación:

Donde: D (m): Longitud del conductor P (KVA): potencia del transformador K: constante de regulación de ENEL-CODENSA.

Tabla 5-14 Constante k del conductor escogido

Conductor Constante k

120 mm2 AL– XLPE – 15 kV

2,38823E-07

Tabla 5-15 Características del conductor

CONDUCTOR LONGITUD (m) POTENCIA KVA K. REG % REG

120 mm2 AL 8 45 2,38823E-07 8,60E-05

5.2.7.3 Cálculo por pérdidas

LRIPp = 23

Donde: I: Corriente nominal (A) R (Ω/m): resistencia del conductor, de tablas constantes de ENEL- CODENSA L (m): Longitud

Tabla 5-16 Cálculo de pérdidas del conductor seleccionado

CONDUCTOR LONGITUD

(m)

POTENCIA

(KVA)

IN

(A)

RESISTENCIA 45 ºC MÁX. FASE (Ω/m)

PÉRDIDAS (W)

120mm2 AL 8 45 3.16 0,278E-3 0,02108352

5.2.7.4 Cálculo de canalización Para el cálculo del porcentaje de ocupación de la canalización se emplea:

% 𝑂𝑐𝑢𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑚2 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠

𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑚𝑚2 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛 × 100%

Donde: Sección_mm2_conductores: sección transversal de los conductores en mm2 Seccion_mm2_canalización: sección trasversal de la canalización en mm2

)/(%)()((%) mkVAkkVAPmDREG =

50

Tabla 5-17 Cálculo de canalización del conductor CONDUCTORES CANALIZACIÓN

CONDUCTOR LONGITUD

(m) SECCIÓN

mm2 MATERIAL

CALC (PULG)

# DUCTOS

% OCUPACIÓN

120mm2 AL 8 538.2 PVC 6 1 2.92

5.2.7.5 Cálculo económico El cálculo económico de un conductor es el valor en pesos colombianos $COP que puede atribuirse a la instalación y utilización de un grupo de conductores en un tiempo establecido. Para su estimación se establece un costo de inversión y un costo energético


• Para el costo de inversión se tiene:


Donde: L: Longitud del conductor en metros No. fases: Numero de fases del conductor No. hilos fases: número de hilos por fase Costo Conductor: Valor del costo del conductor en $/m (incluido IVA)

• Para el costo energético se tiene:


Donde: 𝑖: corriente nominal por fase

𝒓𝒄 : resistencia en corriente continua del conductor en ohm/m (0,278E-3 Ω/m) L: longitud del conductor en metros No. fases: número de fases del conductor No. hilos fase: número de hilos por fase 8760: son las horas en el año KWh: valor del costo de energía en kW ($479)

• Para el conductor de media tensión con la opción de aluminio en 120

mm2 se tiene:

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜_𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 = 8 × 3 × 1 × $32.000

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 = $768.000

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑒𝑡𝑖𝑐𝑜 = 3 × 3.162 × 0,278 × 10−3𝑥8 × 3 × 1 × 8760 × $479

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑒𝑡𝑖𝑐𝑜 = $ 838.669

Costo económico = $768.000 + $ 838.669

Costo Económico = $ 1.606.669

51

• Para el conductor de media tensión con la opción de cobre en 2/0 AWG se tiene:

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜_𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 = 8 × 3 × 1 × $52.900

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 = $1.269.600

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑒𝑡𝑖𝑐𝑜 = 3 × 3.162 × 0,292 × 10−3𝑥8 × 3 × 1 × 8760 × $479

𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑒𝑡𝑖𝑐𝑜 = $ 880.905

Costo económico = $1.269.600 + $ 880.905

Costo Económico = $ 2.150.505

Nota: Se observa que la opción en aluminio 120mm2 es la de menor costo y la cual se selecciona

5.2.8 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES DE BAJA TENSIÓN

5.2.8.1 Cálculo por regulación Para el cálculo de regulación se emplea la ecuación:

Donde: D (m): Longitud del conductor P (KVA): potencia K: constante de regulación de ENEL-CODENSA:

Debido a que el nivel de tensión secundaria es de 380-220 V, se compensa la constante K de la siguiente forma:

𝐾2 × 𝑉22 = 𝐾1 × 𝑉1

2

Tomando como K1 y V1 la constante a nivel de tensión 208 que está en las tablas de ENEL-CODENSA. Por consiguiente, se tiene un factor de corrección:

Tabla 5-18 factor de corrección a partir del nivel de tensión

Tensión entre fases Factor de corrección

208 1

220 0.8939

380 0.2996

440 0.2235

480 0.1878

)/(%)()((%) mkVAkkVAPmDREG =

52

Para los circuitos de alumbrado público se emplea la constante de 220 V, la cual es la tensión Fase-Neutro a la cual se va a conectar las luminarias de alumbrado público.

Conductor 2 AWG – AL (K=2,10E-03 a nivel de tensión 208 V)

Conductor 2 AWG – AL (K= 1,88E-03 a nivel de tensión 220 V), aplicando el factor de corrección

A continuación, se presentan las tablas con los resultados de la regulación para los 6 circuitos definidos en la subestación de alumbrado público número 3.

53

Tabla 5-19 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito D

m kVA kVA-m AWG Fases Tramo Acumulada V A

0 1 19,13 8,57 163,9 2 3 0,10337 0,10337 380,00 13,02 Alumbrado Público












22 143 36 0,29 10,6 2 3 0,00669 1,75973 380,00 0,45 Alumbrado Público









































CIRCUITO No. D

Longitud Momento Tensión corrienteCarga Regulación %Conductor CategoriaN I N F

54

Tabla 5-20 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito E






































CIRCUITO No. E


55

Tabla 5-21 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito F































CIRCUITO No. F


56

Tabla 5-22 Cuadro De Cargas Cálculo Regulación Circuito G

57

5.2.8.2 Cálculo por pérdidas

LRIPp = 23

Donde: I: Corriente nominal (A) R (Ω/m): resistencia del conductor, de tablas constantes de ENEL- CODENSA L (m): Longitud A continuación, se presentan los resultados de los cálculos de las pérdidas en los 6 circuitos definidos para la subestación.

58

Tabla 5-23 Cálculo de pérdidas D

N I N F Longitud Carga Voltage I nominal Conductor ResistenciaPérdidas

Potencia

m kVA V A AWG ohm/km W

0 1 19,13 8,57 380 13,016 2 Al-THW 0,96252 9,358

1 2 23,2 1,11 380 1,688 2 Al-THW 0,96252 0,191

1 4 24,64 8,01 380 12,172 2 Al-THW 0,96252 10,541

4 6 36,19 7,73 380 11,750 2 Al-THW 0,96252 14,427

6 8 36,02 7,46 380 11,328 2 Al-THW 0,96252 13,346

8 10 53,77 7,18 380 10,906 2 Al-THW 0,96252 18,466

10 12 34,6 6,90 380 10,483 2 Al-THW 0,96252 10,980

12 14 44,18 6,72 380 10,210 2 Al-THW 0,96252 13,299

14 16 45,86 6,54 380 9,937 2 Al-THW 0,96252 13,075

16 18 35,3 6,36 380 9,663 2 Al-THW 0,96252 9,518

18 20 57,82 6,18 380 9,390 2 Al-THW 0,96252 14,720

20 22 55,33 1,19 380 1,815 2 Al-THW 0,96252 0,526

22 143 36 0,29 380 0,447 2 Al-THW 0,96252 0,021

143 142 34,26 0,25 380 0,376 2 Al-THW 0,96252 0,014

142 141 34,99 0,20 380 0,306 2 Al-THW 0,96252 0,009

141 140 34,91 0,15 380 0,235 2 Al-THW 0,96252 0,006

140 139 30,62 0,11 380 0,164 2 Al-THW 0,96252 0,002

22 24 52,6 0,72 380 1,094 2 Al-THW 0,96252 0,182

24 26 33,27 0,54 380 0,820 2 Al-THW 0,96252 0,065

26 28 40,16 0,36 380 0,547 2 Al-THW 0,96252 0,035

28 30 42,25 0,18 380 0,273 2 Al-THW 0,96252 0,009

20 32 77,38 4,85 380 7,364 2 Al-THW 0,96252 12,116

32 33 37,27 4,65 380 7,062 2 Al-THW 0,96252 5,367

33 34 41,7 4,61 380 6,999 2 Al-THW 0,96252 5,899

34 35 45,73 4,41 380 6,697 2 Al-THW 0,96252 5,922

35 152 18,12 0,95 380 1,445 2 Al-THW 0,96252 0,109

152 153 23,79 0,89 380 1,352 2 Al-THW 0,96252 0,126

153 154 21,61 0,83 380 1,259 2 Al-THW 0,96252 0,099

154 159 21,84 0,77 380 1,167 2 Al-THW 0,96252 0,086

159 250 11,4 0,31 380 0,464 2 Al-THW 0,96252 0,007

159 158 13,57 0,59 380 0,898 2 Al-THW 0,96252 0,032

158 249 4 0,48 380 0,723 2 Al-THW 0,96252 0,006

249 155 17,8 0,41 380 0,630 2 Al-THW 0,96252 0,020

155 157 17,9 0,35 380 0,537 2 Al-THW 0,96252 0,015

157 160 13,69 0,24 380 0,361 2 Al-THW 0,96252 0,005

160 156 18,3 0,12 380 0,186 2 Al-THW 0,96252 0,002

156 161 22,06 0,06 380 0,093 2 Al-THW 0,96252 0,001

35 36 28,18 3,26 380 4,950 2 Al-THW 0,96252 1,994

36 44 44,9 3,06 380 4,648 2 Al-THW 0,96252 2,800

44 42 40,33 1,39 380 2,115 2 Al-THW 0,96252 0,521

42 43 34,76 1,19 380 1,813 2 Al-THW 0,96252 0,330

43 41 39,96 0,99 380 1,511 2 Al-THW 0,96252 0,263

41 40 40,2 0,80 380 1,209 2 Al-THW 0,96252 0,170

40 39 40,3 0,60 380 0,907 2 Al-THW 0,96252 0,096

39 38 40,1 0,40 380 0,604 2 Al-THW 0,96252 0,042

38 37 37,5 0,20 380 0,302 2 Al-THW 0,96252 0,010

44 45 51,3 1,47 380 2,230 2 Al-THW 0,96252 0,737

45 46 44,2 1,27 380 1,928 2 Al-THW 0,96252 0,474

46 47 42,4 1,07 380 1,626 2 Al-THW 0,96252 0,324

47 48 34,4 0,87 380 1,324 2 Al-THW 0,96252 0,174

48 49 21,5 0,67 380 1,021 2 Al-THW 0,96252 0,065

49 50 22,8 0,47 380 0,719 2 Al-THW 0,96252 0,034

50 51 49,6 0,24 380 0,360 2 Al-THW 0,96252 0,019

CIRCUITO No. D

Tipo de

conductor

59

Tabla 5-24 Cálculo de pérdidas E


Potencia


0 92 23,24 5,23 380 7,944 2 Al-THW 0,96252 4,235

92 91 40,81 5,12 380 7,781 2 Al-THW 0,96252 7,134

91 94 36,67 5,01 380 7,617 2 Al-THW 0,96252 6,143

94 96 36,26 4,80 380 7,289 2 Al-THW 0,96252 5,564

96 98 36,3 4,60 380 6,991 2 Al-THW 0,96252 5,122

98 100 36,03 4,40 380 6,692 2 Al-THW 0,96252 4,659

100 102 34,34 4,19 380 6,364 2 Al-THW 0,96252 4,016

102 104 35,61 3,97 380 6,037 2 Al-THW 0,96252 3,747

104 106 35,81 3,76 380 5,709 2 Al-THW 0,96252 3,371

106 108 33,1 3,56 380 5,402 2 Al-THW 0,96252 2,789

108 110 27 3,35 380 5,095 2 Al-THW 0,96252 2,024

110 162 24,97 0,19 380 0,292 2 Al-THW 0,96252 0,006

162 165 4,65 0,13 380 0,192 2 Al-THW 0,96252 0,000

165 164 14,41 0,07 380 0,100 2 Al-THW 0,96252 0,000

110 112 34,1 2,90 380 4,403 2 Al-THW 0,96252 1,909

112 167 19,57 1,54 380 2,333 2 Al-THW 0,96252 0,308

167 168 19,63 1,47 380 2,240 2 Al-THW 0,96252 0,284

168 173 12,85 0,12 380 0,176 2 Al-THW 0,96252 0,001

168 170 19,62 1,18 380 1,796 2 Al-THW 0,96252 0,183

170 169 7,89 1,12 380 1,703 2 Al-THW 0,96252 0,066

169 172 17,24 1,01 380 1,528 2 Al-THW 0,96252 0,116

172 251 12,18 0,89 380 1,352 2 Al-THW 0,96252 0,064

251 174 13,96 0,83 380 1,259 2 Al-THW 0,96252 0,064

174 176 26,93 0,77 380 1,167 2 Al-THW 0,96252 0,106

176 178 30,97 0,65 380 0,981 2 Al-THW 0,96252 0,086

178 179 19,2 0,53 380 0,805 2 Al-THW 0,96252 0,036

179 180 16,2 0,41 380 0,630 2 Al-THW 0,96252 0,019

180 181 19,4 0,30 380 0,454 2 Al-THW 0,96252 0,012

181 182 15,8 0,12 380 0,186 2 Al-THW 0,96252 0,002

182 183 26,3 0,06 380 0,093 2 Al-THW 0,96252 0,001

112 114 20 1,16 380 1,762 2 Al-THW 0,96252 0,179

114 116 30,02 0,97 380 1,475 2 Al-THW 0,96252 0,189

116 118 33 0,78 380 1,188 2 Al-THW 0,96252 0,135

118 120 35,05 0,59 380 0,901 2 Al-THW 0,96252 0,082

120 122 35,17 0,40 380 0,614 2 Al-THW 0,96252 0,038

122 124 33,88 0,20 380 0,307 2 Al-THW 0,96252 0,009

CIRCUITO No. E

Tipo de conductor

Teléfono (57) 1 2875300

w [email protected]

ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA 4-1 ENTRE LA AV. CARACAS Y LA

AVENIDA USMINIA, INCLUYE VOLTEADERO G-4. V4-2 ENTRE LA AV

USMINIA Y EL LÌMITE UG1 V7-1 ENTRE LA V4-1 Y EL VOLTEADERO

G-8, V7-2 ENTRE LA V7-1 Y LA AVENIDA USMINIA, V7-13 ENTRE LA

AV. USMINIA Y LA V4-2. V6-16 ENTRE LA V4-2 Y EL LÍMITE UG1 EN

BOGOTÁ D.C.

CALCULO DE CONDUCTORES: PÉRDIDAS

Carrera 20 37-28 Bogotá D.C

60

Tabla 5-25 Cálculo de pérdidas F


Potencia


0 125 192 1,95 380 2,969 2 Al-THW 0,96252 4,889

125 126 31,18 1,85 380 2,806 2 Al-THW 0,96252 0,709

126 127 38,5041 1,80 380 2,735 2 Al-THW 0,96252 0,832

127 184 17,19 1,24 380 1,884 2 Al-THW 0,96252 0,176

184 186 13,8 1,12 380 1,698 2 Al-THW 0,96252 0,115

186 188 23,03 1,00 380 1,513 2 Al-THW 0,96252 0,152

188 189 17,01 0,93 380 1,420 2 Al-THW 0,96252 0,099

189 190 17,36 0,87 380 1,327 2 Al-THW 0,96252 0,088

190 192 24,28 0,75 380 1,141 2 Al-THW 0,96252 0,091

192 194 20,35 0,63 380 0,955 2 Al-THW 0,96252 0,054

194 196 18,67 0,51 380 0,770 2 Al-THW 0,96252 0,032

196 197 16,36 0,45 380 0,677 2 Al-THW 0,96252 0,022

197 198 19,1 0,45 380 0,677 2 Al-THW 0,96252 0,025

198 199 21,01 0,31 380 0,464 2 Al-THW 0,96252 0,013

199 200 21,71 0,24 380 0,371 2 Al-THW 0,96252 0,009

200 201 29,51 0,18 380 0,279 2 Al-THW 0,96252 0,007

201 202 26,06 0,12 380 0,186 2 Al-THW 0,96252 0,003

202 203 23,13 0,06 380 0,093 2 Al-THW 0,96252 0,001

127 128 41,08 0,51 380 0,780 2 Al-THW 0,96252 0,072

128 129 37,74 0,47 380 0,709 2 Al-THW 0,96252 0,055

129 130 36,25 0,42 380 0,638 2 Al-THW 0,96252 0,043

130 131 36,02 0,37 380 0,567 2 Al-THW 0,96252 0,033

131 132 38 0,33 380 0,496 2 Al-THW 0,96252 0,027

132 133 51 0,28 380 0,425 2 Al-THW 0,96252 0,027

133 134 38 0,23 380 0,355 2 Al-THW 0,96252 0,014

134 135 28,81 0,19 380 0,284 2 Al-THW 0,96252 0,007

135 136 33,27 0,14 380 0,213 2 Al-THW 0,96252 0,004

136 137 28,85 0,09 380 0,142 2 Al-THW 0,96252 0,002

137 138 36 0,05 380 0,071 2 Al-THW 0,96252 0,001

CIRCUITO No. F

Tipo de conductor

Teléfono (57) 1 2875300

w [email protected]

ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA 4-1 ENTRE LA AV. CARACAS Y LA

AVENIDA USMINIA, INCLUYE VOLTEADERO G-4. V4-2 ENTRE LA AV

USMINIA Y EL LÌMITE UG1 V7-1 ENTRE LA V4-1 Y EL VOLTEADERO

G-8, V7-2 ENTRE LA V7-1 Y LA AVENIDA USMINIA, V7-13 ENTRE LA

AV. USMINIA Y LA V4-2. V6-16 ENTRE LA V4-2 Y EL LÍMITE UG1 EN

BOGOTÁ D.C.

CALCULO DE CONDUCTORES: PÉRDIDAS


61

Tabla 5-26 Cálculo de pérdidas G

N I N F Longitud Carga Voltage I nominal Conductor Tipo de conductor Resistencia Pérdidas Potencia


0 85 47,99 10,28 380 15,615 2 Al-THW 0,96252 33,790

85 87 28,61 0,32 380 0,479 2 Al-THW 0,96252 0,019

85 90 52,78 0,24 380 0,360 2 Al-THW 0,96252 0,020

85 84 34,21 5,22 380 7,924 2 Al-THW 0,96252 6,203

84 82 32,3 4,90 380 7,445 2 Al-THW 0,96252 5,169

82 80 41,67 4,43 380 6,726 2 Al-THW 0,96252 5,443

80 226 25,07 1,47 380 2,228 2 Al-THW 0,96252 0,359

226 224 14,5 1,41 380 2,136 2 Al-THW 0,96252 0,191

224 223 20,02 1,28 380 1,950 2 Al-THW 0,96252 0,220

223 222 17,55 1,22 380 1,857 2 Al-THW 0,96252 0,175

222 221 12,29 1,16 380 1,764 2 Al-THW 0,96252 0,110

221 219 20,59 1,04 380 1,578 2 Al-THW 0,96252 0,148

219 217 30,1 0,92 380 1,393 2 Al-THW 0,96252 0,169

217 215 17,22 0,79 380 1,207 2 Al-THW 0,96252 0,072

215 213 17,05 0,67 380 1,021 2 Al-THW 0,96252 0,051

213 211 17,11 0,55 380 0,836 2 Al-THW 0,96252 0,034

211 209 16,22 0,43 380 0,650 2 Al-THW 0,96252 0,020

209 208 18,74 0,37 380 0,557 2 Al-THW 0,96252 0,017

208 207 21,44 0,31 380 0,464 2 Al-THW 0,96252 0,013

207 206 17,87 0,24 380 0,371 2 Al-THW 0,96252 0,007

206 204 15,55 0,12 380 0,186 2 Al-THW 0,96252 0,002

204 233 10,14 0,06 380 0,093 2 Al-THW 0,96252 0,000

80 78 41,36 2,11 380 3,208 2 Al-THW 0,96252 1,229

78 76 41,4 1,80 380 2,728 2 Al-THW 0,96252 0,890

76 74 42,4 1,48 380 2,249 2 Al-THW 0,96252 0,619

74 72 37,66 1,16 380 1,769 2 Al-THW 0,96252 0,340

72 70 41,72 0,85 380 1,290 2 Al-THW 0,96252 0,200

70 151 30 0,53 380 0,810 2 Al-THW 0,96252 0,057

151 150 30,7 0,40 380 0,608 2 Al-THW 0,96252 0,033

150 194 30 0,27 380 0,405 2 Al-THW 0,96252 0,014

194 148 30,07 0,13 380 0,203 2 Al-THW 0,96252 0,004

85 90 30,15 4,73 380 7,183 2 Al-THW 0,96252 4,492

90 89 37,36 4,49 380 6,824 2 Al-THW 0,96252 5,023

89 61 24,18 4,25 380 6,464 2 Al-THW 0,96252 2,917

61 60 23,09 2,13 380 3,236 2 Al-THW 0,96252 0,698

60 59 33,92 1,89 380 2,877 2 Al-THW 0,96252 0,810

59 58 34,43 1,66 380 2,517 2 Al-THW 0,96252 0,630

58 57 43,12 1,42 380 2,157 2 Al-THW 0,96252 0,580

57 53 24,92 1,18 380 1,798 2 Al-THW 0,96252 0,233

53 56 36,07 0,71 380 1,079 2 Al-THW 0,96252 0,121

53 52 31,7 0,24 380 0,360 2 Al-THW 0,96252 0,012

56 55 25,6 0,47 380 0,719 2 Al-THW 0,96252 0,038

55 54 26,15 0,24 380 0,360 2 Al-THW 0,96252 0,010

61 62 41,24 1,93 380 2,926 2 Al-THW 0,96252 1,019

62 63 43,1 1,73 380 2,623 2 Al-THW 0,96252 0,857

63 64 41,28 1,53 380 2,321 2 Al-THW 0,96252 0,642

64 65 40,4 1,33 380 2,019 2 Al-THW 0,96252 0,476

65 66 42,3 1,13 380 1,717 2 Al-THW 0,96252 0,360

66 67 45 0,93 380 1,415 2 Al-THW 0,96252 0,260

67 68 42,44 0,73 380 1,112 2 Al-THW 0,96252 0,152

68 144 22,9 0,53 380 0,810 2 Al-THW 0,96252 0,043

144 145 23,6 0,40 380 0,608 2 Al-THW 0,96252 0,025

145 146 23,6 0,27 380 0,405 2 Al-THW 0,96252 0,011

146 147 23,63 0,13 380 0,203 2 Al-THW 0,96252 0,003

CIRCUITO No. G

62

5.2.8.3 Cálculo de canalización para el cálculo del porcentaje de ocupación de la canalización se emplea:

% 𝑂𝑐𝑢𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑚2 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠

𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑚𝑚2 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛 × 100%

Donde: Sección_mm2_conductores: sección transversal de los conductores en mm2 Seccion_mm2_canalización: sección trasversal de la canalización en mm2

Nota: solo aplica para tramos para tramos subterráneos

63

Tabla 5-27 Cálculo De Canalizaciones. Circuito D

N I N F Longitud Carga VoltajeI

nominalConductor

Sección

transversal

conductor

Tipo de

canalización

Diametro

canalización

Sección

transversal

canalización

% Ocupación

m kVA V A AWG mm2 Pulg mm2

0 1 19,1 8,567 380 13,016 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

1 2 23,2 1,111 380 1,688 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

1 4 24,6 8,011 380 12,172 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

4 6 36,2 7,733 380 11,750 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

6 8 36,0 7,456 380 11,328 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

8 10 53,8 7,178 380 10,906 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

10 12 34,6 6,900 380 10,483 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

12 14 44,2 6,720 380 10,210 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

14 16 45,9 6,540 380 9,937 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

16 18 35,3 6,360 380 9,663 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

18 20 57,8 6,180 380 9,390 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

20 22 55,3 1,194 380 1,815 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

22 143 36,0 0,294 380 0,447 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

143 142 34,3 0,248 380 0,376 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

142 141 35,0 0,201 380 0,306 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

141 140 34,9 0,154 380 0,235 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

140 139 30,6 0,108 380 0,164 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

22 24 52,6 0,720 380 1,094 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

24 26 33,3 0,540 380 0,820 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

26 28 40,2 0,360 380 0,547 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

28 30 42,3 0,180 380 0,273 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

20 32 77,4 4,847 380 7,364 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

32 33 37,3 4,648 380 7,062 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

33 34 41,7 4,607 380 6,999 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

34 35 45,7 4,408 380 6,697 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

35 152 18,1 0,951 380 1,445 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

152 153 23,8 0,890 380 1,352 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

153 154 21,6 0,829 380 1,259 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

154 159 21,8 0,768 380 1,167 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

159 250 11,4 0,306 380 0,464 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

159 158 13,6 0,591 380 0,898 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

158 249 4,0 0,476 380 0,723 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

249 155 17,8 0,414 380 0,630 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

155 157 17,9 0,353 380 0,537 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

157 160 13,7 0,238 380 0,361 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

160 156 18,3 0,122 380 0,186 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

156 161 22,1 0,061 380 0,093 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

35 36 28,2 3,258 380 4,950 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

36 44 44,9 3,059 380 4,648 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

44 42 40,3 1,392 380 2,115 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

42 43 34,8 1,193 380 1,813 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

43 41 40,0 0,994 380 1,511 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

41 40 40,2 0,796 380 1,209 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

40 39 40,3 0,597 380 0,907 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

39 38 40,1 0,398 380 0,604 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

38 37 37,5 0,199 380 0,302 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

44 45 51,3 1,468 380 2,230 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

45 46 44,2 1,269 380 1,928 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

46 47 42,4 1,070 380 1,626 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

47 48 34,4 0,871 380 1,324 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

48 49 21,5 0,672 380 1,021 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

49 50 22,8 0,473 380 0,719 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

50 51 49,6 0,237 380 0,360 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

CIRCUITO No. D


Teléfono (57) 1 2875300CALCULO DE CONDUCTORES: ECONOMICO

w [email protected]

Tipo de

conductor

No. De

conductores

64

Tabla 5-28 Cálculo De Canalizaciones. Circuito E


nominalConductor

Sección

transversal

conductor

Tipo de

canalización

Diametro

canalización

Sección

transversal

canalización

% Ocupación


0 92 23,2 5,229 380 7,944 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

92 91 40,8 5,121 380 7,781 3 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

91 94 36,7 5,013 380 7,617 4 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

94 96 36,3 4,798 380 7,289 5 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

96 98 36,3 4,601 380 6,991 6 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

98 100 36,0 4,404 380 6,692 7 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

100 102 34,3 4,189 380 6,364 8 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

102 104 35,6 3,973 380 6,037 9 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

104 106 35,8 3,758 380 5,709 10 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

106 108 33,1 3,556 380 5,402 11 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

108 110 27,0 3,353 380 5,095 12 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

110 162 25,0 0,192 380 0,292 13 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

162 165 4,7 0,127 380 0,192 14 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

165 164 14,4 0,066 380 0,100 15 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

110 112 34,1 2,898 380 4,403 16 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

112 167 19,6 1,536 380 2,333 17 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

167 168 19,6 1,474 380 2,240 18 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

168 173 12,9 0,116 380 0,176 19 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

168 170 19,6 1,182 380 1,796 20 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

170 169 7,9 1,121 380 1,703 21 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

169 172 17,2 1,006 380 1,528 22 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

172 251 12,2 0,890 380 1,352 23 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

251 174 14,0 0,829 380 1,259 24 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

174 176 26,9 0,768 380 1,167 25 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

176 178 31,0 0,646 380 0,981 26 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

178 179 19,2 0,530 380 0,805 27 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

179 180 16,2 0,414 380 0,630 28 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

180 181 19,4 0,299 380 0,454 29 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

181 182 15,8 0,122 380 0,186 30 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

182 183 26,3 0,061 380 0,093 31 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

112 114 20,0 1,160 380 1,762 32 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

114 116 30,0 0,971 380 1,475 33 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

116 118 33,0 0,782 380 1,188 34 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

118 120 35,1 0,593 380 0,901 35 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

120 122 35,2 0,404 380 0,614 36 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

122 124 33,9 0,202 380 0,307 37 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%



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Tipo de

conductor

No. De

conductores

CIRCUITO No. E

65

Tabla 5-29 Cálculo De Canalizaciones. Circuito F


nominalConductor

Sección

transversal

conductor

Tipo de

canalización

Diametro

canalización

Sección

transversal

canalización

% Ocupación


0 125 192,0 1,954 380 2,969 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

125 126 31,2 1,847 380 2,806 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

126 127 38,5 1,800 380 2,735 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

127 184 17,2 1,240 380 1,884 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

184 186 13,8 1,118 380 1,698 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

186 188 23,0 0,996 380 1,513 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

188 189 17,0 0,934 380 1,420 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

189 190 17,4 0,873 380 1,327 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

190 192 24,3 0,751 380 1,141 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

192 194 20,4 0,629 380 0,955 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

194 196 18,7 0,507 380 0,770 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

196 197 16,4 0,446 380 0,677 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

197 198 19,1 0,446 380 0,677 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

198 199 21,0 0,306 380 0,464 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

199 200 21,7 0,244 380 0,371 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

200 201 29,5 0,183 380 0,279 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

201 202 26,1 0,122 380 0,186 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

202 203 23,1 0,061 380 0,093 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

127 128 41,1 0,513 380 0,780 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

128 129 37,7 0,467 380 0,709 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

129 130 36,3 0,420 380 0,638 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

130 131 36,0 0,373 380 0,567 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

131 132 38,0 0,327 380 0,496 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

132 133 51,0 0,280 380 0,425 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

133 134 38,0 0,233 380 0,355 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

134 135 28,8 0,187 380 0,284 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

135 136 33,3 0,140 380 0,213 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

136 137 28,9 0,093 380 0,142 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

137 138 36,0 0,047 380 0,071 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%



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Tipo de

conductor

No. De

conductores

CIRCUITO No. F

66

Tabla 5-30 Cálculo De Canalizaciones. Circuito G


nominalConductor

Sección

transversal

conductor

Tipo de

canalización

Diametro

canalización

Sección

transversal

canalización

% Ocupación


0 85 48,0 10,278 380 15,615 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

85 87 28,6 0,316 380 0,479 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

85 90 52,8 0,237 380 0,360 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

85 84 34,2 5,216 380 7,924 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

84 82 32,3 4,900 380 7,445 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

82 80 41,7 4,427 380 6,726 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

80 226 25,1 1,467 380 2,228 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

226 224 14,5 1,406 380 2,136 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

224 223 20,0 1,283 380 1,950 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

223 222 17,6 1,222 380 1,857 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

222 221 12,3 1,161 380 1,764 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

221 219 20,6 1,039 380 1,578 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

219 217 30,1 0,917 380 1,393 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

217 215 17,2 0,794 380 1,207 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

215 213 17,1 0,672 380 1,021 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

213 211 17,1 0,550 380 0,836 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

211 209 16,2 0,428 380 0,650 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

209 208 18,7 0,367 380 0,557 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

208 207 21,4 0,306 380 0,464 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

207 206 17,9 0,244 380 0,371 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

206 204 15,6 0,122 380 0,186 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

204 233 10,1 0,061 380 0,093 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

80 78 41,4 2,111 380 3,208 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

78 76 41,4 1,796 380 2,728 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

76 74 42,4 1,480 380 2,249 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

74 72 37,7 1,164 380 1,769 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

72 70 41,7 0,849 380 1,290 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

85 90 30,2 4,728 380 7,183 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

90 89 37,4 4,491 380 6,824 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

89 61 24,2 4,254 380 6,464 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

61 60 23,1 2,130 380 3,236 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

60 59 33,9 1,893 380 2,877 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

59 58 34,4 1,657 380 2,517 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

58 57 43,1 1,420 380 2,157 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

57 53 24,9 1,183 380 1,798 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

53 56 36,1 0,710 380 1,079 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

53 52 31,7 0,237 380 0,360 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

56 55 25,6 0,473 380 0,719 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

55 54 26,2 0,237 380 0,360 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

61 62 41,2 1,926 380 2,926 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

62 63 43,1 1,727 380 2,623 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

63 64 41,3 1,528 380 2,321 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

64 65 40,4 1,329 380 2,019 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

65 66 42,3 1,130 380 1,717 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

66 67 45,0 0,931 380 1,415 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

67 68 42,4 0,732 380 1,112 2 Al-THW 35 PVC TDP 4 3 4560 3,38%

68 144 22,9 0,533 380 0,810 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

144 145 23,6 0,400 380 0,608 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

145 146 23,6 0,267 380 0,405 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%

146 147 23,6 0,133 380 0,203 2 Al-THW 35 NO APLICA 4 0 0 0,00%



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Tipo de

conductor

No. De

conductores

CIRCUITO No. G

67

5.2.8.4 Cálculo de conductor económico

El cálculo económico de un conductor es el valor en pesos colombianos $COP que puede atribuirse a la instalación y utilización de un grupo de conductores en un tiempo establecido. Para su estimación se establece un costo de inversión y un costo energético


Para el costo de inversión se tiene:


Donde: L: Longitud del conductor en metros No. Fases: Numero de fases del conductor No. Hilos fases: número de hilos por fase Costo Conductor: Valor del costo del conductor en $/m (incluido IVA)

Para el costo energético se tiene:


Donde: I: corriente nominal por fase 𝑟𝑐: resistencia en corriente continua del conductor en ohm/m L: longitud del conductor en metros No. Fases: Numero de fases del conductor No. Hilos fases: número de hilos por fase 8760: son las horas en el año KWh: valor del costo de energía en KWh ($479)

68

Tabla 5-31 Cálculo Económico De Conductores Circuito D

N I N F Longitud Carga Voltaje I nominal Conductor

Costo

inversión

Aluminio

Costo

energía

pérdida

Costo

inversión

Cobre

Costo

energía

pérdida

Conductor

Seleccionado

m kVA V A AWG COP COP COP COP

0 1 19,1 8,567 380 13,016 2 Al-THW $ 368.138 $ 39.266 Cu-THW $ 1.478.366 $ 23.897 Aluminio

1 2 23,2 1,111 380 1,688 2 Al-THW $ 446.461 $ 801 Cu-THW $ 1.792.896 $ 488 Aluminio




8 10 53,8 7,178 380 10,906 2 Al-THW $ 1.034.750 $ 77.482 Cu-THW $ 4.155.346 $ 47.155 Aluminio












22 24 52,6 0,720 380 1,094 2 Al-THW $ 1.012.234 $ 763 Cu-THW $ 4.064.928 $ 464 Aluminio












159 250 11,4 0,306 380 0,464 2 Al-THW $ 219.382 $ 30 Cu-THW $ 880.992 $ 18 Aluminio











42 43 34,8 1,193 380 1,813 2 Al-THW $ 668.921 $ 1.384 Cu-THW $ 2.686.253 $ 843 Aluminio













Tipo de

conductor

Tipo de

conductor

CIRCUITO No. D

69

Tabla 5-32 Cálculo Económico De Conductores Circuito E


Costo

inversión

Aluminio

Costo

energía

pérdida

Costo

inversión

Cobre

Costo

energía

pérdida

Conductor

Seleccionado






































Tipo de

conductor

Tipo de

conductor

CIRCUITO No. E

70

Tabla 5-33 Cálculo Económico De Conductores Circuito F


Costo

inversión

Aluminio

Costo

energía

pérdida

Costo

inversión

Cobre

Costo

energía

pérdida

Conductor

Seleccionado































Tipo de

conductor

Tipo de

conductor

CIRCUITO No. F

71

Tabla 5-34 Cálculo Económico De Conductores Circuito G


Costo

inversión

Aluminio

Costo

energía

pérdida

Costo

inversión

Cobre

Costo

energía

pérdida

Conductor

Seleccionado




85 90 52,8 0,237 380 0,360 4 Al-THW $ 1.015.698 $ 83 Cu-THW $ 4.078.838 $ 50 Aluminio




















































CIRCUITO No. G

Tipo de

conductor

Tipo de

conductor

72

5.2.9 SELECCIÓN DE PROTECCIONES MT/BT

Las protecciones se seleccionan tomando como referencia las normas técnicas CTS507 y ET525 de ENEL-CODENSAS.A ESP, en donde se presenta la siguiente tabla:

Tabla 5-35 Fusibles limitadores de corriente de rango total 17,5 kV

Fuente: S.A ESP

Para la selección de las protecciones de media tensión se realizó un estudio de coordinación y las conclusiones se detallan en la Tabla 5-36.

Tabla 5-36 Protecciones de transformador de distribución trifásico 11400 – 208/120V

POTENCIA [kVA]

TIPO DE SUBESTACIÓN

I (A) FUSIBLE

BAYONETA FUSIBLE

LIMITADOR

45 Bóveda 2.27 6 A 40 A

Fuente: Consorcio SEDIC – Concol 023. 2017

Donde el principio de operación y a partir de la ET524 Fusibles tipo bayoneta para media tensión por Likinormas, determina que los fusibles serán instalados en transformadores de pedestal tipo radial o en anillo (Entrada - Salida). Para El material de la presente está destinado a ser utilizado dentro de una porta fusible y debe ser coordinado con el fusible limitador de corriente interno al transformador de pedestal. El fusible tipo bayoneta como el fusible limitador de corriente de respaldo van conectados en serie y están coordinados entre sí para que el fusible limitador de corriente opere solamente en caso de un daño interno del transformador.

73

5.2.10 NORMATIVIDAD CITADA EN EL DISEÑO

La normatividad es tenida en cuenta para conocer la estructura constructiva adecuada de los elementos según Likinormas en la lista es una referencia, se consulta la norma para su selección adecuada, esto se hace a partir de las condiciones del trazado o cocido del circuito.

• AP301

Se establece como debe ser el montaje de luminaria A.P. con soporte sencillo en poste de concreto, para vías arterias, siendo su instalación proyectada y el cual solo cuenta con una luminaria. Si se tiene un poste con dos luminarias de distinta potencia también está constituida por esta norma y se debe nombrar AP301 - AP301.

• AP301-1

Para el montaje de luminarias A.P. con soporte doble en poste de concreto para vías arterias, estos soportes están contemplados para que se sitúen dos luminarias con la misma potencia.

• AP302

Se establece como debe ser el montaje de luminarias en red aérea exclusiva para A.P. en vías locales, con postes existentes

• Alumbrado en parque

Se determina el uso de dos tipos de normas que rigen este tipo de área, para el cual, según el estudio fotométrico se situaran, ya sea luminaria doble el cual se complementa según la norma AP331, como luminaria peatonal doble en poste metálico de 4” donde la carcasa de la luminaria debe ir aterrizada. O sencillo o de una sola luminaria, AP330 que establece la luminaria peatonal sencilla en poste metálico de 4”

• AP313

Para el cocido del circuito exclusivo A.P. Construcción angular con conductor trenzado, donde este se considera perteneciente para red aérea, para el cual existe un trazado con un ángulo superior a 15°

• AP312

Para el cocido del circuito exclusivo A.P. donde se refleja la construcción final de circuito con conductor trenzado de la red aérea, esta norma es usada tanto para realizar una subterranización para hacer cruces de vía, o para la terminación del trazado.

• AP311

Para realizar el trazado del circuito exclusivo A.P. para construcción proyectada debe ser de manera lineal con conductor trenzado para la red aérea.

74

5.2.11 TOPOLOGICO ZONA 1

Se realiza un esquema o diagrama unifilar por cada uno de los circuitos contemplados hasta la fase actual del proyecto, en el que se hace un resumen de las características del trazado describiendo los puntos de conexión, cajas de inspección usadas, longitudes, tipo de conductor y luminarias asociadas.

5.2.11.1 CIRCUITO D

Figura 5-18 Topológico Circuito D ZONA 1

5.2.11.2 CIRCUITO E

Figura 5-19 Topológico Circuito E ZONA1

75

5.2.11.3 CIRCUITO F

Figura 5-20 Topológico Circuito F ZONA1

5.2.11.4 CIRCUITO G

Figura 5-21 Topológico Circuito G ZONA1

76

5.2.1 DIAGRAMA DE FLUJO PROCEDIMIENTO SERIE 3 y 6

En el siguiente diagrama se describe el proceso para la elaboración de las

memorias de cálculo serie 3 y 6, para subestación y de redes de alumbrado

público, considerando cada paso para la elaboración de este y el resultado

esperado.

Figura 5-22 Diagrama de flujo para elaboración de memorias serie 3 Y 6- Planos

De Subestación Y Alumbrado Publico

77

por (al) o (en)

x REAL

E D C B A

Una o mas

muertes

E5

Contaminación

i rreparable.

Internacio

nalMEDIO ALTO ALTO ALTO MUY ALTO

Incapacidad

temporal (>

1 día)

Contaminación

loca l i zadaRegional BAJO MEDIO MEDIO MEDIO ALTO

MP: FECHA:

MEDIOBAJO

BAJO BAJO MEDIO

Molestia

funcional

(afecta

rendimiento

labora l )

Daños leves ,

No

Interrupción

Sin efecto E1 Interna 1 MUY BAJO

MEDIO MEDIO MEDIO ALTO

2

Arcos Eléctricos

TRABAJOS DE CONEXIÓN Y

PRUEBAS

FACTOR DE RIESGO

3

MEDIOBAJO

Sucede

varias veces

a l año en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l mes en la

Empresa

FUENTE

Daño grave

en

infraestructur

a Interrupción

regional .

5

4

MEDIO

MEDIO

POTENCIAL

RIESGO A EVALUAR:

FRECUENCIA

No ha

ocurrido en

el sector

Ha

ocurrido en

el sector

Ha ocurrido

en la

Empresa

C

O

N

S

E

C

U

E

N

C

I

A

S

BAJO

Les ión

menor (s in

incapacidad)

Daños

severos .

Interrupción

Temporal

EVENTO O EFECTO

En personas Económicas Ambienta les

En la

imagen de

la

empresa

Incapacidad

parcia l

permanente

Contaminación

mayor

Daños

mayores ,

sa l ida de

subestación

Nacional

Daños

importantes

Interrupción

breve E2

Efecto menor Local E2

Electrocución o quemadura

Jose Daniel AcostaEvaluador: CN205-26704 30/10/2018

(CAUSA)

FACTOR DE RIESGO POR ARCOS ELÉCTRICOS

POSIBLES CAUSAS: En el desarrol lo de la insta lación eléctrica se pueden presentar quemaduras eléctricas por malos contacto ,

cortocircui tos .

MEDIDAS DE PROTECCIÓN: UTILIZAR 5 REGLAS DE ORO Y ESTABLECER PROCEDIMIENTOS DE EJECUCION.

5.3 ANÁLISIS DE RIESGO DE ORIGEN ELÉCTRICO Y MEDIDAS

PARA MITIGARLOS

Por lo tanto, el diseño y construcción de las redes de energía eléctrica del

proyecto vial debe tener contempladas las medidas necesarias para minimizar

el riesgo inherente al uso de la electricidad. Para la evaluación de los riesgos

eléctricos asociados a las redes eléctricas del proyecto se consideraron los

criterios y la matriz de análisis de riesgo relacionados en el Capítulo 9, numeral

9.2.1 del RETIE.

Nota: Se omite el análisis de por cargas electrostáticas por no considerarse un

riesgo eventual para el tipo de red a diseñar

Tabla 5-37 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por trabajos de conexión y pruebas

78

Tabla 5-38 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por instalación de redes

por (al) o (en)

X REAL

E D C B A

Una o mas

muertes E5

Contaminación

i rreparable.

Internacio


MP: FECHA:Evaluador: William Chácon CN205-59496

POSIBLES CAUSAS: En el desarrol lo de la insta lación primaria en media tens ión se pueden presentar electrocución por negl igencia

de técnicos y por violación de las dis tancias mínimas de a seguridad.

FACTOR DE RIESGO POR CONTACTO DIRECTO

MEDIDAS DE PROTECCIÓN: Uti l i zar 5 REGLAS DE ORO, Establecer dis tancias de seguridad, uti l i zar elementos de protección personal ,

insta lar puestas a tierra sol idas .

FUENTE(CAUSA)

BAJO BAJO MEDIO MEDIO MEDIO

MEDIO ALTO3

Les ión

menor (s in

incapacidad)

Daños

importantes

Interrupción

breve E2

Efecto menor Local E2 2

BAJO

Incapacidad

temporal (>

1 día)

Daños

severos.

Interrupción

Temporal

Contaminación

loca l i zadaRegional

RIESGO A EVALUAR:

Electrocución o quemaduras Contacto directo INSTALACION DE REDES

EVENTO O EFECTO FACTOR DE RIESGO

MUY BAJO BAJO BAJO BAJO MEDIO

Sucede

varias veces

a l mes en la

Empresa

1

Sucede

varias veces

a l año en la

Empresa

Daño grave

en

infraestructur

a.

Interrupción

5

MEDIO MEDIO

MEDIO MEDIO MEDIO MEDIO ALTO

Incapacidad

parcia l

permanente

Daños

mayores ,

sa l ida de

subestación

Contaminación

mayorNacional 4

C

O

N

S

E

C

U

E

N

C

I

A

S


En la

imagen de

la

empresa

Molestia

funcional

(afecta

rendimiento

labora l )

Daños leves ,

No

Interrupción

Sin efecto E1 Interna

No ha

ocurrido en

el sector

Ha

ocurrido en

el sector

Ha ocurrido

en la

Empresa

FRECUENCIAPOTENCIAL

79

Tabla 5-39 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por red primaria y secundaria

por (al) o (en)

X REAL

E D C B A

Una o mas

muertes E5

Contaminación

i rreparable.

Internacio


MP: FECHA:Evaluador: William Chácon CN205-59496

Económicas Ambienta les

En la

imagen de

la

empresa

No ha

ocurrido en

el sector

Ha ocurrido

en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l año en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l mes en la

Empresa

Daño grave

en

infraestructur

a.

Interrupción

5

FRECUENCIAPOTENCIAL

C

O

N

S

E

C

U

E

N

C

I

A

S

En personas

BAJO BAJO

FACTOR DE RIESGO POR CONTACTO INDIRECTO

POSIBLES CAUSAS: En el desarrol lo de la insta lación eléctrica de media tens ión se puede presentar electrocución por fa l las de

a is lamiento, por fa l ta de conductor de puesta a tierra o quemaduras por inducción a l violar dis tancias de seguridad.

MEDIDAS DE PROTECCIÓN: Es tablecer dis tancias de seguridad, uti l i zar elementos de protección personal , insta lar puestas a tierra

sol idas , hacer mantenimiento preventivo y correctivo.

RIESGO A EVALUAR:

Quemaduras Contacto indirecto

RED PRIMARIA Y

SECUNDARIA

Ha

ocurrido en

el sector

EVENTO O EFECTO FACTOR DE RIESGO FUENTE

(CAUSA)

BAJO MEDIO

BAJO MEDIO MEDIO

Molestia

funcional

(afecta

rendimiento

labora l )

Daños leves ,

No

Interrupción

Sin efecto E1 Interna 1

BAJO

MUY

BAJO

MEDIOLes ión

menor (s in

incapacidad)

Daños

importantes

Interrupción

breve E2

Efecto menor Local E2 2

BAJO MEDIO MEDIO MEDIO ALTOIncapacidad

temporal (>

1 día)

Daños

severos.

Interrupción

Temporal

Contaminación

loca l i zadaRegional 3

MEDIO MEDIO MEDIO MEDIO ALTOIncapacidad

parcia l

permanente

Daños

mayores ,

sa l ida de

subestación

Contaminación

mayorNacional 4

80

Tabla 5-40 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por sistema de puesta a tierra

por (al) o (en)

X REAL

E D C B A

Una o mas

muertes

E5

Contaminación

i rreparable.

Internacio


MP: FECHA:

RIESGO A EVALUAR:

Quemaduras, Electrocución

Rayos

POSIBLES CAUSAS: En el desarrol lo de la insta lación eléctrica de media tens ión se puede presentar electrocución por fa l las de

a is lamiento, por fa l ta de conductor de puesta a tierra o quemaduras por inducción a l violar dis tancias de seguridad.

MEDIDAS DE PROTECCIÓN: Detener trabajos en momentos con probabi l idad de l luvia , Insta lar puestas a tierras sol idas ,

equipotencia l i zación.

FACTOR DE RIESGO POR RAYOS

Sistema de puesta a tierra


(CAUSA)

FRECUENCIAPOTENCIAL

C

O

N

S

E

C

U

E

N

C

I

A

S


En la

imagen de

la

empresa

No ha

ocurrido en

el sector

Ha

ocurrido en

el sector

Ha ocurrido

en la

Empresa

BAJO BAJO MEDIO

MEDIO MEDIO

MEDIO

Sucede

varias veces

a l año en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l mes en la

Empresa

Daño grave

en

infraestructur

a.

Interrupción

5

Incapacidad

parcia l

permanente

Daños

mayores ,

sa l ida de

subestación

Contaminación

mayorNacional 4 MEDIO MEDIO ALTO

Incapacidad

temporal (>

1 día)

Daños

severos .

Interrupción

Temporal

Contaminación

loca l i zadaRegional 3 BAJO MEDIO MEDIO ALTO

Evaluador: William Chácon CN205-59496

MUY BAJO BAJO BAJO BAJO MEDIO

MEDIO

Molestia

funcional

(afecta

rendimiento

labora l )

Daños leves ,

No

Interrupción

Sin efecto

E1

Interna

E11

Les ión

menor (s in

incapacidad)

Daños

importantes

Interrupción

breve. E2

Efecto menor Local 2 MEDIO

81

Tabla 5-41 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por conductores, equipos y/o red secundaria.

por (al) o (en)

X REAL

E D C B A

Una o mas

muertes

Contaminación

i rreparable.

Internacio


MP: FECHA:

FACTOR DE RIESGO POR SOBRECARGA

POSIBLES CAUSAS: En las insta laciones eléctricas de media tens ión se pueden presentar incendios , daños a equipos , por corrientes

nominales superiores de los equipos y conductores , insta laciones que no cumplen con normas técnicas y conexiones flojas .

MEDIDAS DE PROTECCIÓN: Usar interruptores automáticos con relés de sobrecarga, dimens ionamiento técnico de conductores y

equipos

RIESGO A EVALUAR:

Incendio Sobrecarga

Conductores, equipos y/o red

secundaria


(CAUSA)

FRECUENCIAPOTENCIAL

C

O

N

S

E

C

U

E

N

C

I

A

S


En la

imagen de

la

empresa

No ha

ocurrido en

el sector

Ha

ocurrido en

el sector

Ha ocurrido

en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l año en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l mes en la

Empresa

Daño grave

en

infraestructur

a.

Interrupción

5

Incapacidad

parcia l

permanente

Daños

mayores ,

sa l ida de

subestación

Contaminación

mayorNacional 4 MEDIO MEDIO MEDIO

MEDIO

MEDIO ALTO

Incapacidad

temporal (>

1 día)

Daños

severos .

Interrupción

Temporal

Contaminación

loca l i zadaRegional 3 BAJO MEDIO MEDIO MEDIO ALTO


MEDIO

Molestia

funcional

(afecta

rendimiento

labora l ) E1

Daños leves ,

No

Interrupción

Sin efecto

E1

Interna

E11

MUY

BAJOBAJO BAJO BAJO MEDIO

Les ión

menor (s in

incapacidad)

Daños

importantes

Interrupción

breve. E2

Efecto menor Local 2 BAJO BAJO MEDIO

82

Tabla 5-42 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por conductores y equipos

por (al) o (en)

X REAL

E D C B A

Una o mas

muertes E5

Contaminación

i rreparable.

Internacio


MP: FECHA:


FACTOR DE RIESGO POR TENSIÓN DE CONTACTO

POSIBLES CAUSAS: En el desarrol lo de la insta lación eléctrica de media tens ión tens ión se pueden presentar electrocución por fa l la

de a is lamiento en conductores y fa l las a tierra .

MEDIDAS DE PROTECCIÓN: Hacer puestas a tierra de baja res is tencia y equipotencia l i zar.

RIESGO A EVALUAR:

Electrocución Tensión de contacto

Conductores y equipos

POTENCIAL

C

O

N

S

E

C

U

E

N

C

I

A

S


Contaminación

mayor

Daño grave

en

infraestructur

a.

Interrupción

No ha

ocurrido en

el sector

Ha

ocurrido en

el sector

(CAUSA)

FRECUENCIA

En la

imagen de

la

empresa

Ha ocurrido

en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l año en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l mes en la

Empresa

5

4 MEDIO MEDIO MEDIO

Daños

mayores ,

sa l ida de

subestación

Nacional

MEDIO

MEDIO ALTO

Incapacidad

temporal (>

1 día)

Daños

severos.

Interrupción

Temporal

Contaminación

loca l i zadaRegional 3 BAJO

Incapacidad

parcia l

permanente

MEDIO MEDIO MEDIO ALTO


BAJO

Efecto menor

BAJO MEDIO

Les ión

menor (s in

incapacidad)

Daños

importantes

Interrupción

breve E2

Sin efecto E1 Interna 1MUY

BAJOBAJO

MEDIOLocal E2 2 BAJO BAJO MEDIO

Molestia

funcional

(afecta

rendimiento

labora l )

Daños leves ,

No

Interrupción

83

Tabla 5-43 Resultado de la evaluación de riesgo de origen eléctrico por

manipulación de equipos

por (al) o (en)

X REAL

E D C B A

Una o mas

muertes

Contaminación

i rreparable.

Internacio


MP: FECHA:

MEDIO

Molestia

funcional

(afecta

rendimiento

labora l ) E1

Daños leves ,

No

Interrupción

E1

Sin efecto

E1

Interna

E1BAJO BAJO MEDIO


Local 2 BAJO

1MUY

BAJOBAJO

BAJO MEDIO MEDIO

MEDIO ALTO

Incapacidad

temporal (>

1 día)

Daños

severos .

Interrupción

Temporal

Contaminación

loca l i zadaRegional 3 BAJO MEDIO MEDIO MEDIO ALTO

FRECUENCIA

Sucede

varias veces

a l mes en la

Empresa

MEDIO MEDIO MEDIO

POTENCIAL

C

O

N

S

E

C

U

E

N

C

I

A

S


Daño grave

en

infraestructur

a Interrupción

Les ión

menor (s in

incapacidad)

E2

Daños

importantes

Interrupción

breve. E2

Efecto menor

En la

imagen de

la

empresa

No ha

ocurrido en

el sector

Ha

ocurrido en

el sector

Ha ocurrido

en la

Empresa

Sucede

varias veces

a l año en la

Empresa

5

Incapacidad

parcial

permanente

Daños

mayores ,

sa l ida de

subestación

Contaminación

mayorNacional 4

Electrocución o quemaduras Equipo defectuoso Ambiente o manipulación de equipos


(CAUSA)

FACTOR DE RIESGO POR EQUIPO DEFECTUOSO

POSIBLES CAUSAS: En el desarrollo de la instalación eléctrica primaria externa se pueden presentar quemaduras eléctricas por malos contactos,

cortocircuitos o contactos con equipos energizados a través de equipos defectuosos.

MEDIDAS DE PROTECCIÓN: Utilizar guantes dieléctricos de clase clase 2 para media tensión y gafas de protección ultravioleta; además de ropa

de dotación hecha a base de algodón. Efectuar mantenimiento a los equipos utilizados.

RIESGO A EVALUAR:

84

Con la matriz se evaluaron los factores de riesgo más comunes expuestos en

el capítulo 9, numeral 9.3 del RETIE el cual se muestra en la Figura 5-23,

teniendo en cuenta los factores posibles en la instalación.

Figura 5-23 Factores de riesgo eléctricos más comunes

85

Fuente: Reglamento técnico de instalaciones eléctricas (RETIE)

Como complemento, en la Tabla 5-44 se presentan las medidas para mitigar

los riesgos en transformadores, redes MT y redes BT, teniendo en cuenta que

éstos son los principales componentes que conforman la estructura de

subestaciones para proyectos Serie 1.

86

Tabla 5-44 Medidas para mitigar los riesgos en transformadores, redes MT y

redes BT

N° FACTOR DE

RIESGO

NIV

EL

DE

RIE

SG

O

DECISIONES Y ACCIONES PARA CONTROLAR EL RIESGO

1

ELÉCTRICO

MEDIO

1. Utilizar materiales envolventes resistentes a los arcos.

2. Respetar las distancias de seguridad.

3. Se recomienda validar la resistencia de aislamiento de los equipos

eléctricos e instalaciones, como lo indica la norma.

4. La barra de neutro, la estructura metálica del transformador y tableros

de distribución general deben estar conectados a los electrodos de

puesta a tierra.

Arcos

eléctricos

2

ELÉCTRICO

ALTO

1. Los equipos eléctricos deben estar provistos con la señal de riego

eléctrico.

2. Los equipos eléctricos solo pueden ser manipulados por personal

calificado para operación y mantenimiento.

3. Se recomienda que antes de la puesta en servicio de los equipos

eléctricos e instalaciones, se realicen los ensayos pertinentes (medición

de resistencia de devanado, medición de resistencia de aislamiento,

medición de la relación de transformación, impedancia de COCI), para

poder corroborar que se encuentra en condiciones idóneas para su

funcionamiento.

4. La barra de neutro, la estructura del transformador y tableros de

distribución general deben estar conectados a los electrodos de puesta

a tierra.

Contacto

directo

3

ELÉCTRICO

ALTO

1. En cada uno de los equipos eléctricos a instalarse, se debe colocar la

señal de riego eléctrico.

2. Los equipos eléctricos solo pueden ser manipulados por personal

calificado para operación y mantenimiento.

3. Se recomienda validar la resistencia de aislamiento de los equipos

eléctricos e instalaciones, como lo indica la norma.

4. La barra de neutro, la estructura metálica del transformador y tableros

de distribución general deben estar conectados a los electrodos de

puesta a tierra.

Contacto

Indirecto

4

ELÉCTRICO

ALTO 1. Interruptores automáticos con dispositivos de disparo de máxima

corriente o cortacircuitos fusibles. Cortocircuito

5

ELÉCTRICO ALTO

1. Mantenimiento predictivo y preventivo, construcción de instalaciones

siguiendo las normas técnicas, caracterización del entorno

electromagnético. Rayos

6

ELÉCTRICO

MEDIO 1. Usar interruptores automáticos con relés de sobre carga.

2. Revisar el correcto dimensionamiento de los fusibles. Sobrecarga

87

N° FACTOR DE

RIESGO

NIV

EL

DE

RIE

SG

O

DECISIONES Y ACCIONES PARA CONTROLAR EL RIESGO

7

ELÉCTRICO

ALTO 1. Puestas a tierra de baja resistencia, restricción de accesos, alta

resistividad del piso, equipotencializar. Tension de

contacto

8

ELÉCTRICO

ALTO 1. Puestas a tierra de baja resistencia, restricción de accesos, alta

resistividad del piso, equipotencializar. Tension de

Paso

9

ELÉCTRICO

MEDIO

Mantenimiento predictivo y preventivo, construcción de instalaciones


electromagnético.

Equipo

defectuoso

10

ELÉCTRICO

ALTO

Mantenimiento predictivo y preventivo, construcción de instalaciones


electromagnético.

Ausencia de

electricidad

88

6 ANÁLISIS DE RESULTADOS, PRODUCTOS, ALCANCES E

IMPACTOS DEL TRABAJO DE GRADO, DE ACUERDO CON

EL PLAN DE TRABAJO

A partir de las memorias de cálculo realizadas según si era serie 1 para planos

de media tensión, serie para planos de subestación y serie 6 para planos serie

6 de alumbrado público; se consideran procesos de selección validos y que

cumplen con los requerimientos solicitados por ENEL_CODENSA para la

presentación del actual proyecto en los planos solicitados como ingeniería base

para la estructuración del proyecto, por lo que debe tener en cuenta que se

espera que este se ejecute según lo proyectado y plasmado en este documento,

pudiendo sufrir cambios antes mencionados por las entidades contratantes por

restructuración del mismo.

El alcance del aporte propuesto por el pasante a la empresa en la que realizó

sus pasantías acerca del proceso de elaboración de estudios de alumbrado

público, redes de media tensión y subestación proyecto Usminia, al ser un

proyecto con características propias, sirve como lineamientos para proyectos

futuros en la empresa o externos a esta.

89

7 EVALUACIÓN Y CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS DE LA

PASANTÍA.

Con el fin de comprobar si los resultados alcanzados y mostrados anteriormente cumplen con los objetivos planteados en un principio se realiza la siguiente valoración.

7.1 SERIE 1

Para el dimensionamiento de los transformadores de distribución y redes de uso de BT para el sector residencial, que se proyectan en el proyecto, con base al documento “Cargas máxima del sector residencial” Condesa S.A. Se determino la capacidad de los transformadores en proyectos de vivienda, se aplicarán las tablas del cálculo de transformadores por número de clientes según estrato socioeconómico, la cual ya incluye: la carga propia del cliente, la carga de servicios comunes, con la excepción de las cargas especiales tal como los locales comerciales, esto se debe a que el contrato de concesión para estos previos no se ejecutó y no se tenía información de la naturaleza de este. Pero para el cual, y teniendo en cuenta que la NTC 2050 no indica valores, se emplearán los siguientes factores de carga de 1 para todas estas cargas, obteniéndose así los valores de cada uno de los transformadores por manzana proyectada, considerando los valores de (45, 75, 225, 300 ,400 y 500) kVA.

Se selecciona el conductor teniendo en cuenta la corriente nominal del circuito

ramal o transformador multiplicada por el factor de seguridad de 1.25, esto para

conocer si la cargabilidad del conductor cumple, y seleccionado por capacidad

de corriente es 3 x (2 AWG XLPE), debido a que la norma ENEL-CODENSA no

permite uno de menor calibre para media tensión, pero que se utilizará para

conductores subterráneas serán de 500 Kcmil. Estos conductores se evaluaron

teniendo en cuenta los criterios de regulación y cálculo económico de

conductores y se cambiaron para que cumpla con ambos juicios, se emplearán

los siguientes conductores. Redes aéreas 125 mm² y Redes subterráneas

240mm². Verificando sus pérdidas y si cumple con la regulación, al no

sobrepasar con la máxima caída de tensión que para este caso sería de 2% de

acuerdo con el RETIE.

Para la canalización se determinó el uso de tuberías en PVC tipo TDP

dimensionadas de acuerdo con el área ocupada por los conductores con un

máximo de ocupación del 40% establecido en la norma NTC-2050. Por

normatividad de Enel-Codensa S.A las canalizaciones de media tensión se

deben realizar empleando mínimo ductos de 6”. Por lo que la canalización para

media tensión será de 2 ϕ de 6”. El cálculo de las canalizaciones de baja tensión

se realizó de la misma forma con lo que se determinó que la canalización para

baja tensión será de 2 ϕ de 4”.

90

Para el criterio y selección de las estructuras que compondrán el tramado y

según diseño a partir de planimetría, se establece según Likinormas el tipo de

poste a usar ya sea por composición o material, este estará sujeto al ángulo de

deflexión entre postes y su función en el circuito, esto se evidencia con

exactitud en el plano.

Las redes de distribución que van a ser intervenidas por el proyecto pasarán a

ser redes subterráneas en su gran mayoría, pero estas en algún lugar del

proyecto tendrán que aflorar, es ahí donde se recomienda una protección sobre

la mismas; el dispositivo de protección contra sobretensiones a que se

recomienda instalar debe operar a 12 kV, 10 kA de acuerdo con la norma ENEL-

CODENSA y cumpliendo los requerimientos de instalación de estos, se debe

tener en cuenta que para la construcción de los trafos se determinó que estos

tendrían protección propia y de la cual se encarga el ingeniero de detalle .

7.2 SERIE 3 Y 6

Para el componente de alumbrado público del proyecto, a partir del estudio

fotométrico realizado y entregado por las empresas ganadoras de la concesión,

solo se tuvo en cuenta para su elaboración la categorización de este,

caracterizando cada una de las zonas a iluminar como lo son vías arteriales,

ciclorrutas adyacentes a la vía y andenes o parques a iluminar. Clasificando el

proyecto se clasifica como Nivel C Alto Impacto y se declaran distintos

componentes necesarios para el diseño de la iluminación del proyecto, y los

requisitos mínimos de fotometría que se deben cumplir para cada tramo del

proyecto con m2 y m5. Por lo que la ubicación y potencia de las luminarias

proyectadas se establecieron antes, para lo cual se realizó una asignación por

cada luminaria a un circuito adjunto, en el cual se distribuían por circuito (donde

según la Norma AP-190, se muestra un transformador tipo pedestal ubicado en

el punto significativo del cual salen cuatro (4) circuitos subterráneos de baja

tensión, los que se han diferenciado con las letras D,E,F y G respectivamente).

Y la fase, cumpliendo con una regulación por desbalance de fases no siendo

superior al 5%, siendo este el mayor de 0.99% en la fase C.

A partir del nivel de tensión en el que se trabaja se establece según estándares

de diseño, todos los equipos de baja tensión se deben seleccionar un nivel de

aislamiento de 600V, por esto el tipo de aislamiento seleccionado para los

conductores que irán de manera subterránea serán tipo XLPE.

En el componente de selección del trasformador a usar como alimentador de la

iluminación y para estimar la carga del transformador se tiene en cuenta la

carga total de las luminarias, el cual dio como resultado de 32,47 KVA, para

seleccionar así el transformador de 45 KVA.

91

Para realizar la selección de los conductores, en el caso de los de alta donde la potencia Aparente S corresponde al valor del transformador, Voltaje de línea corresponde al valor de media tensión (11400 V) y el factor de potencia de diseño (fp = 0.9). Se selecciona un conductor 120 mm2 AL – XLPE que tiene una capacidad de corriente de 190 A según tablas de constantes de ENEL- CODENSA también se observa que la opción en aluminio 120mm2 es la de menor costo. Y para la selección en baja tensión bajo las condiciones y cumplimiento de regulación por parte de la canalización, pérdidas, los cuales se demuestra por tramos.

Las protecciones se seleccionan tomando como referencia las normas técnicas CTS507 y ET525 de ENEL-CODENSAS.A ESP, obteniendo según el Trafo seleccionado, un fusible tipo bayoneta de 6 A y un fusible limitador de corriente de 40 A.

92

8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

En el desarrollo de la pasantía se valoran los conocimientos adquirido durante

la etapa de formación como estudiante por la universidad en áreas de la

ingeniería eléctrica como transporte, circuitos, instalaciones eléctricas,

protecciones eléctricas y otros cursos que brindan las bases para el desarrollo

de proyectos reales.

La pasantía realizada en la empresa WSP Concol, resulto instructiva y

educativa como estudiante que se encuentra en ella, debido a que se realizan

actividades en múltiples campos de la ingeniería eléctrica, centrándose en

distribución y media tensión, contemplando con mayor contacto herramientas

empleadas en el diseño y estudio de redes de distribución, permitiendo afianzar

conceptos que se dieron durante la formación académica en la universidad.

Debido a la inexperiencia en el campo se reflejaron dificultades en el desarrollo

de proyectos al no conocer el estándar de la empresa, o conocimiento concreto

de cada proyecto, pero al centrarse en el tema de energía y distribución, se

adquieren conocimientos en normatividad usada.

Al ser un pasante la empresa solo encomienda ingeniería base y no detallada,

por lo que el proyecto en su terminación para la misma podrá sufrir cambios por

parte de ingenieros especializados o debido a cambios en planimetría o

solicitudes por parte de las entidades estatales o empresas constructoras y

ganadoras de la concesión.

El proyecto se realizó bajo las consideraciones de la Guía para la presentación

de proyectos V2 - 15 enero 2018, por parte de ENEL- CODENSA, donde se

elabora el diseño considerando los lineamientos establecidos en la normativa

nacional (RETIE, NTC 2050, otras que apliquen) e internacional vigente, y las

normas técnicas de la compañía.

93

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