ELECTRIFICACIÓN DE LA URBANIZACIÓN CAROLINA MEMORIA

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ELECTRIFICACIÓN DE LA URBANIZACIÓN

CAROLINA

MEMORIA

AUTOR: Abdelmounin Chtiouen Lamrani DIRECTOR: Juan José Tena Tena

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URBANIZACIÓN CAROLINA Memoria . 2

ÍNDICE MEMORIA

1. Objeto ……….……

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2. Situación y emplazamiento………

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3. Reglamentación aplicada……….…..

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4. Descripción general ……….……..

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5. Red subterránea de Media tensión……….……..

6

5.1. Canalizaciones……….7 5.2. Conversión aéreo-subterránea………..………7 5.2.1. Protección ………...……7 5.2.2. Puesta a tierra……….……….………7

6. Centros de transformación ……….…….

8 6.1. Características generales……….……..8

6.2. Aparamenta de alta tensión……….………..……9

6.3. Transformador………..……….………..…….10

6.4. Cuadro de baja tensión………..……….…….10

6.5. Red de puesta a tierra del centro de transformación………..…………..………11

6.6. Instalaciones secundarias del centro de transformación……....………….…….12

6.6.1. Alumbrado……….12

6.6.2. Protección contra incendios……….……….12

6.6.3. Ventilación……….……12

6.6.4. Medidas de seguridad……….………...…….12

7. Red subterránea de Baja……….

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7.1. Líneas……….14

7.2. Puesta a tierra ………..15

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URBANIZACIÓN CAROLINA Memoria .

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7.4. Sistemas de protección ……….……16

7.5. Configuración de la red de baja tensión………...…..17

8. Red de alumbrado público………..……

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8.1. Cajas y cuadros de mando………...…18

8.2. Canalizaciones……….………..……19

8.3. Luminarias ...………….……….…..………19

8.4. Puestas a tierra………..20

8.5. Báculos………...……20

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4 1.

Objeto

El objeto del presente proyecto es la electrificación en media y baja tensión de la urbanización CAROLINA de 238 viviendas unifamiliares. Este documento tiene por finalidad la descripción, planteamiento y justificación técnica de las siguientes instalaciones eléctricas, necesarias para el abastecimiento de energía a dicha urbanización:

• Líneas subterráneas de media tensión a 20 kV para la alimentación de los centros de transformación.

• Dos centros de transformación para la conversión de la energía de media tensión en baja tensión.

• Red subterránea de baja tensión para la distribución y suministro de energía a las viviendas, a 400/230 voltios.

• Red de alumbrado público. Instalación del Alumbrado Público, que garantice unos niveles óptimos de iluminación.

2. Situación y emplazamiento

La urbanización estará situada en localidad de Riudoms en la provincia de Tarragona entre la calle Tánger, la calle Barcelona, calle Roma y calle Hollywood.

3. Reglamentación aplicada

Para la confección del presente proyecto se ha tenido en cuenta la normativa que se especifica a continuación, a la que deberá ajustarse, asimismo, todo el proceso de ejecución de la obra de las instalaciones previstas:

• Reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantía de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación (Real Decreto 3257/82, de 18 de Octubre, e instrucciones complementarias).

• Reglamento Electrotécnico para baja tensión (Real Decreto 842/2002 de 2 de Agosto) e Instrucciones Técnicas Complementarias (aprobadas por orden MINER de 18 de Septiembre de 2002).

• Normas UNE, de la compañía distribuidora de energía. • Reglamento UNESA.

• Normas e Instalaciones para Alumbrado urbano. • Ordenanzas Municipales del Ayuntamiento.

• Normas particulares y de normalización de la Cía. Suministradora de Energía Eléctrica.

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• Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales.

• Real Decreto 1627/1997 de 24 de octubre de 1997, sobre Disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras.

• Real Decreto 485/1997 de 14 de abril de 1997, sobre Disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo.

• Real Decreto 1215/1997 de 14 de abril de 1997, sobre Disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo. • Real Decreto 773/1997 de 30 de mayo de 1997, sobre Disposiciones mínima de

seguridad y salud relativa a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual.

• Condiciones impuestas por los Organismos Públicos afectados y Ordenanzas Municipales.

• Real Decreto 3275/1982 de 12 de Noviembre, sobre condiciones Técnicas y Garantías de seguridad en Centrales Eléctricas. Subestaciones y Centros de Transformación, así como las Órdenes de 6 de julio de 1984, de 18 de octubre de 1984 y de 27 de noviembre de 1982, por las que se aprueban y actualizan las Instrucciones Técnicas Complementarias sobre dicho reglamento.

• Orden de 10 de Marzo de 2000, modificando ITC MIE RAT en centrales en Centrales Eléctricas, subestaciones y centros de Transformación.

• Real Decreto 3151/1968 de 28 de Noviembre, por el que se aprueba el Reglamento Técnico de Línea

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4. Descripción general

La urbanización objeto del presente proyecto posee una superficie total de 30687 m2 (3,068Ha). La zona de la urbanización y los conjuntos de viviendas que componen cada una de ellas se enumeran a continuación y se muestran en el plano adjunto nº 1:

Zona 1: 56 viviendas. Zona 2: 24 viviendas. Zona 3: 21 viviendas. Zona 4: 22 viviendas. Zona 5: 52 viviendas. Zona 6: 21 viviendas. Zona 7: 21 viviendas. Zona 8: 21 viviendas. Total de la Zona: 238 viviendas Superficie zona: 30687m2_.

5. Red subterránea de Media tensión

La red de media tensión proyectada será de tipo subterránea y conectará los dos centros de transformación emplazados en la urbanización. La red se dispondrá en anillo, abierto, con entrada y salida en cada uno de los centros de transformación. Es decir, los centros de transformación existentes tendrán la posibilidad de alimentarse por un camino alternativo para el caso en que ello fuera necesario debido a un fallo que pudiera producirse. Ambos circuitos partirán desde la conversión aérea-subterránea situada antes de su llegada a la correspondiente urbanización en la cual estarán debidamente protegidos.

Los cables serán unipolares, de aluminio homogéneo, de sección 240 mm2_con aislamiento de polietileno reticulado (XLPE), pantalla de hilos de cobre de 16 mm2_{y con} cubierta de poliolefina. La denominación del cable es RHZ1 12/20 kV 3x240 mm2_{Al +} H16, según Recomendación UNESA 33.05 C. Las pantallas metálicas de los cables de media tensión se conectarán a tierra en cada uno de sus extremos.

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7 5.1. Canalizaciones.

El tendido de los cables subterráneos se realizará en zanjas de profundidad 1,30 m tanto para zanjas en acera como en calzada, tal como se indica en el plano adjunto nº 3. El trazado será lo más rectilíneo posible y a poder ser paralelo a referencias fijas como líneas en fachada y bordillos. Asimismo, deberán tenerse en cuenta los radios de curvatura mínimos, fijados por los fabricantes (o en su defecto los indicados en las normas de la serie UNE 20.435), a respetar en los cambios de dirección. En los cruces de calzada, los tubos se instalarán recubiertos de un dado de hormigón y se dejará un tubo de reserva. Tanto en acera como en calzada se pondrá una cinta señalizadora de aviso de la presencia de los cables, situada a 25 cm de la superficie del pavimento.

Se construirán arquetas de registro en todos los cambios de dirección de los tubos y en tramos rectilíneos a una distancia no mayor de 40 m.

Los empalmes, es decir, los elementos necesarios para efectuar la conexión “punta a punta” de los cables de media tensión serán del tipo termo-retractil, unipolares, para 12/20 kV de tensión nominal y 240 mm2_{de sección.}

En la etapa de proyecto se deberá consultar con las empresas de servicio público y con los posibles propietarios de servicios para conocer la posición de sus instalaciones en la zona afectada. Una vez conocida, antes de proceder a la apertura de las zanjas se abrirán calas de reconocimiento para confirmar o rectificar el trazado previsto en el proyecto.

5.2. Conversión aéreo-subterránea

El punto de entronque de la derivación será una torre metálica C-2000 de 12 metros de altura. En la misma se instalará un interruptor-seccionador de hexafluoruro, los pararrayos y las terminaciones de conversión a subterráneo.

El apoyo metálico C-2000, en el cual se instala el elemento de maniobra se conectara a tierra, de acuerdo con lo especificado en el artículo 26 del Reglamento de Líneas Eléctricas Aéreas de Alta Tensión. Para ello, se instalará una toma tierra en anillo cerrado, enterrado alrededor del empotramiento del apoyo, a un metro de la arista exterior del cuadro que forma la cimentación y conectado a una pica de toma tierra.

5.2.1. Protección

Los cables estarán debidamente protegidos contra sobrecargas y sobreintensidades que puedan producirse en la instalación. Para ello, se utilizarán interruptores automáticos asociados a relees de protección que estarán colocados en la torre de celosía.

Los cables estarán protegidos contra sobretensiones por medio de pararrayos. Se colocarán en el apoyo metálico de la conversión aéreo-subterránea.

5.2.2. Puesta a tierra

Las pantallas metálicas de los cables de media tensión se conectarán a tierra en cada uno de sus extremos. (Ver plano Red subterránea de Media Tensión).

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6. Centros de transformación

6.1. Características generales

Los dos centros de transformación proyectados en la urbanización serán prefabricados de tipo caseta de exterior (modelo PFU-5 de la firma Ormazabal u otra similar). Cada uno de estos centros alojará a 2 transformadores y dispondrá de celda de entrada de línea de media tensión, celda de salida de línea de media tensión y una celda de protección para cada transformador, así como los correspondientes cuadros de baja tensión.

Las acometidas a los centros serán dobles, es decir, con entrada y salida en cada uno de ellos, serán subterráneas y el suministro de energía se efectuará a una tensión de servicio de 20 kV y a una frecuencia de 50 Hz, siendo la Compañía Eléctrica suministradora de Electricidad FECSA-Endesa.

El edificio prefabricado de hormigón estará formado por las siguientes piezas principales: una que comprende la base y las paredes, otra que forma la solera y una tercera que forma el techo. Estas piezas estarán construidas en hormigón armado.

Estos Centros de Transformación presentan como esencial ventaja el hecho de que tanto la construcción, como el montaje y equipamiento interior pueden ser realizados íntegramente en fábrica, garantizando con ello una calidad uniforme y reduciendo considerablemente los trabajos de obra civil y montaje en el punto de instalación. Además, su cuidado diseño como en entornos urbanos.

Para la ubicación de los dos centros de transformadores se realizará una excavación sobre cuyo se extenderá una capa de arena compactada y nivelada de unos 10 cm de espesor. La ubicación se realizará en un terreno que sea capaz de soportar como mínimo una presión de 1 kg/cm2_.

La solera, el pavimento y los cerramientos exteriores estarán fabricados de hormigón armado. Sobre la placa base, formada por una losa con una serie de bordes elevados y ubicada en el fondo de la instalación, y a una altura de 0,5 metros, se situará la solera o placa piso, la cual descansará en unos apoyos sobre dicha placa y las paredes, dejando este espacio para el paso de los cables de media y baja tensión. La cubierta, también formada por piezas de hormigón armado, estará desaguada directamente al exterior.

En la pared frontal del centro se situarán las puertas de acceso a peatones, las puertas de los transformadores y las rejillas de ventilación. Todas ellas fabricadas en chapa de acero galvanizado. Cada transformador contará con una puerta propia para permitir su extracción del centro o el acceso para mantenimiento. Las puertas se podrán abatir a 180o hacia el exterior y se podrán mantener también retenidas en la posición de 90o_{. Las puertas} de acceso a peatones dispondrán de un sistema de cierre de seguridad que ancle la puerta en dos puntos, uno en la parte superior y otro en la parte inferior, evitando así aperturas tempestivas de las mismas. Las rejillas estarán compuestas por lamas en forma de V invertidas, para evitar la entrada de agua en el centro de transformación, y por rejilla mosquitera para evitar la entrada de insectos. Los centros de transformación tendrán un aislamiento acústico de forma que no se transmitan niveles sonoros superiores a los

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permitidos en las ordenanzas o distintas legislaciones. En acabados de las superficies exteriores del centro se realizará con pintura acrílica resistente a la corrosión de los agentes atmosféricos.

Cada uno de los transformadores estará soportado por dos vigas con perfil en U en las que se apoyarán las ruedas de los mismos. Debajo de cada transformador se dispondrá de un foso de recogida de aceite de 600 litros de capacidad con una plancha con grava y piedras para minimizar el riesgo en caso de incendio.

Las dimensiones principales de los centros de transformación serán: longitud: 6,08 m; anchura: 2,38 m; altura 3,04 m. Las dimensiones de la excavación serán: longitud 6,88 m; anchura 3,18 m; profundidad 0,56 m. las dimensiones de la puerta de acceso serán: 9 x 2,10 m y las puertas de puerta del transformador 1,26 x 2,10 m.

6.2. Aparamenta de alta tensión.

Las celdas son modulares con aislamiento y corte en SF6, cuyos embarrados se conectan de forma totalmente apantallada e insensible a las condiciones externas (polución, salinidad, inundación, etc). La parte frontal incluye en su parte superior la placa de características, la mirilla para el manómetro, el esquema eléctrico de la celda y los accesos a los accionamientos del mando, y en la parte inferior se encuentran las tomas para las lámparas de señalización de tensión y panel de acceso a los cables y fusibles. En su interior hay una pletina de cobre a lo largo de toda la celda, permitiendo la conexión a la misma del sistema de tierras y de las pantallas de los cables.

El embarrado de las celdas estará dimensionado para soportar sin deformaciones permanentes los esfuerzos dinámicos que en un cortocircuito se puedan presentar.

Las celdas cuentan con un dispositivo de evacuación de gases que, en caso de arco interno, permite su salida hacia la parte trasera de la celda, evitando así su incidencia sobre las personas, cables o aparamenta del centro de transformación.

Los interruptores tienen tres posiciones: conectados, seccionados y puestos a tierra. Los mandos de actuación son accesibles desde la parte frontal, pudiendo ser accionados de forma manual o motorizada. Los enclavamientos pretenden que:

‐ No se pueda conectar el seccionador de puesta a tierra con el aparato principal cerrado, y recíprocamente, no se pueda cerrar el aparato principal si el seccionador de puesta a tierra está conectado.

‐ No se pueda quitar la tapa frontal si el seccionador de puesta a tierra está abierto, y a la inversa, no se pueda abrir el seccionador de puesta a tierra cuando la tapa frontal ha sido extraída.

Los fusibles empleados en la protección de cada transformador serán del tipo limitador de alto poder de ruptura (APR), del calibre especificado en la memoria de cálculo. Los fusibles, en la celda de protección, se montarán sobre unos carros que se introducirán en los tubos portafusibles de resina aislante, completamente estancos respecto del gas y del exterior. El disparo se efectuará por fusión de uno de los fusibles o cuando la

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presión interior de los tubos portafusibles se eleve, debido a un fallo en los fusibles o al calentamiento excesivo de éstos.

La conexión entre las celdas de protección y los bornes de alta del transformador se realizará mediante contuctores unipolares de aluminio de sección 150 mm2_{y conjunto} terminales unipolares que serán, los del lado de la celda, enchufables, apantallados y acodados. Los de unión con los bornes de alta de transformadores serán del tipo normal de interior (de asilamiento de campanas).

Los interruptores de las celdas de entrada y salida de línea serán de intensidad nominal 630 A y los de la celda de protección de los transformadores serán de intensidad nominal 160 A.

6.3. Transformador.

En cada uno de los centros de transformación se instalarán 2 transformadores trifásicos reductores 20/0,4 kV, de potencia 630 kVA, con neutros accesible en el secundario, grupo de conexión Dyn11, tensión de cortocircuito 5%, tensión secundaria en vacío 420 V y refrigeración natural en aceite, de llenado integral. El volumen del aceite empleado como dieléctrico en cada transformador serán 395 litros. Se dispondrá de una rejilla metálica para protección del transformador. Las restantes características de los transformadores se ajustarán a lo establecido en la Recomendación Unesa 52.01D.

6.4. Cuadro de baja tensión.

La conexión de los bornes de baja de los transformadores de potencia con el cuadro de baja tensión se realizará a través de cables unipolares de aluminio 3(1 x240 mm2) en cada fase y 2(1x240 mm2) en el neutro.

Los cuadros de baja tensión admitirán cuatro salidas, con posibilidad de otro módulo de ampliación para el caso de que sean necesarias más salidas, e irán dotados de los dispositivos de protección necesarios para cada uno de los circuitos. Esta protección se encomendará a cortacircuitos fusibles dispuestos en columna en cada línea, de alto poder de ruptura tipo cuchilla. Además, los cuadros de baja tensión responderán a las particularidades de la Recomendación UNESA 63.02 B y sus componentes y principales características serán las siguientes:

- Número de salidas de líneas: 4.

- Equipo de medida, unidad funcional de control: - 3 transformadores de intensidad 1000/5. - 3 amperímetros de máxima de 0 a 120 %. - 1 voltímetro con conmutador.

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- Unidad funcional de seccionamiento: interruptor-seccionador tripolar de intensidad nominal 1200 A situado entre la unidad funcional de control y el embarrado desde el cual partirán los circuitos de la red de baja tensión.

- Unidad funcional de protección:

- Disposición: cortacircuitos de cada línea en columna.

- Intensidad de los cartuchos fusibles: según Anexo de Cálculo red baja tensión. - Intensidad de las bases cortacircuitos: 400 A.

- Clase de fusibles: alto poder de ruptura, tipo cuchilla.

El cuadro auxiliar de baja tensión, o de ampliación, tendrá las mismas características que el cuadro principal, salvo que no presentará el equipo de medida.

6.5. Red de puesta a tierra del centro de transformación.

Se instalarán 2 sistemas de puesta a tierra independientes entre sí, que conectarán al suelo exterior del centro de transformación los siguientes elementos:

- Herrajes del centro de transformación (tierra de protección). - Neutros de los transformadores (tierra de servicio).

El cable de la tierra de herrajes se dispondrá enterrado alrededor del centro de transformación formando un rectángulo de dimensiones 7 x 2,5 metros en el que se intercalarán 8 picas de acero cobrizado (espesor de cobre: 0,3 mm) de 14 mm de diámetro y 2 m de longitud. A este sistema se conectarán las partes metálicas de la instalación que no estén en tensión normalmente, pero que puedan estarlo por defectos de aislamiento, averías o causas fortuitas, tales como chasis y bastidores de los aparatos de maniobra, envolventes metálicas de las cabinas prefabricadas, carcasas de los transformadores y pantallas de los cables de media tensión.

El cable de la tierra de servicio se instalará en línea hacia el exterior, alejándose de la tierra de herrajes una distancia no inferior a 7,16 m, tal como se determina en la Anexo de Cálculo en el apartado correspondiente.

La conexión desde el centro de transformación a la primera pica o electrodo de cada uno de los dos sistemas de tierra se realizará mediante cable de cobre aislado, de 50 mm2 de sección, del tipo 0,6/1 kV, bajo tubo de plástico con grado de protección al impacto mecánico de 7 como mínimo. La unión entre los diferentes electrodos del mismo sistema se realizará mediante cable desnudo de cobre de 50 mm2 de sección.

En cada uno de los sistemas de puesta a tierra se intercalará una caja de poliester, tipo NH-2 o similar, que dispondrá de una base desconectadora, de forma que en caso necesario puedan verificarse los valores de resistencia del circuito de tierra correspondiente.

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6.6. Instalaciones secundarias del centro de transformación.

6.6.1. Alumbrado

En el interior del centro de transformación se instalará un mínimo de dos puntos de luz de 100 W cada uno, capaces de proporcionar un nivel de iluminación adecuado y suficiente para que dentro de la caseta se puedan llevar a cabo tareas de maniobra, toma de datos, inspecciones, etc. Así mismo, este circuito dispondrá de una toma de corriente de 25 A. El nivel medio de iluminación será como mínimo de 150 lux. El interruptor se situará lo más próximo posible a la puerta de entrada y se dispondrá también un punto de luz de emergencia de carácter autónomo que señalizará los accesos al centro de transformación.

6.6.2. Protección contra incendios

Si va a existir personal itinerante de mantenimiento por parte de la compañía suministradora, no se exige que en el centro de transformación haya un extintor. En caso contrario, se incluirá un extintor de eficacia 89B.

La resistencia ante el fuego de los elementos delimitadores y estructurales será RF-180 y la clase de materiales de suelos, paredes y techos M0 según Norma UNE 23727.

6.6.3. Ventilación

La ventilación del centro de transformación se realizará de modo natural mediante rejas de entrada y salida dispuestas para tal efecto. Así pues cada uno de los transformadores del centro dispondrá de una reja de entrada de aire y de una de salida, de superficies adecuadas para la potencia del transformador. Las superficies de los huecos de ventilación serán, tal como se especifica en la Anexo de Cálculo, 1,04 m2_{para los de} entrada y 1,13 m2 para los de salida. Estas rejas se construirán de modo que impidan la entrada de agua, el paso de pequeños animales y los contactos accidentales con partes en tensión en caso de que se introdujeran elementos metálicos por las mismas.

6.6.4. Medidas de seguridad

Las celdas dispondrán de una serie de enclavamientos funcionales descritos a continuación:

‐ Sólo será posible cerrar el interruptor con el interruptor de tierra abierto y con el panel de acceso cerrado.

‐ El cierre del seccionador de puesta a tierra sólo será posible con el interruptor abierto.

‐ La apertura del panel de acceso al compartimento de cables sólo será posible con el seccionador de puesta a tierra cerrado.

‐ Con el panel delantero retirado, será posible abrir el seccionador de puesta a tierra para realizar el ensayo de cables, pero no será posible cerrar el

interruptor.

Las celdas de entrada y salida serán de aislamiento integral y corte en SF6, y las conexiones entre sus embarrados deberán ser apantalladas, consiguiendo con ello la insensibilidad a los agentes externos, evitando de esta forma la pérdida del suministro en

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los centros de transformación interconectados con éste, incluso en el eventual caso de inundación del centro de transformación.

Los bornes de conexión de cables y fusibles serán fácilmente accesibles a los operarios de forma que, en las operaciones de mantenimiento, la posición de trabajo normal no carezca de visibilidad sobre estas zonas.

Los mandos de la aparamenta estarán situados frente al operario en el momento de realizar la operación, y el diseño de la aparamenta protegerá al operario de la salida de gases en caso de un eventual arco interno.

El diseño de las celdas impedirá la incidencia de los gases de escape, producidos en el caso de un arco interno, sobre los cables de media tensión y baja tensión. Por ello, esta salida de gases no debe estar enfocada en ningún caso hacia el foso de cables.

La puerta de acceso al CT llevará el Lema Corporativo y estará cerrada con llave. Las puertas de acceso al CT y, cuando las hubiera, las pantallas de protección, llevarán el cartel con la correspondiente señal triangular distintiva de riesgo eléctrico.

En un lugar bien visible del CT se situará un cartel con las instrucciones de primeros auxilios a prestar en caso de accidente.

Salvo que en los propios aparatos figuren las instrucciones de maniobra, en el CT, y en lugar bien visible habrá un cartel con las citadas instrucciones.

Deberán estar dotados de bandeja o bolsa portadocumentos.

Para realizar maniobras en A.T. el CT dispondrá de banqueta o alfombra aislante, guantes aislante y pértiga.

Los centros de transformación estarán dotados de los siguientes elementos y accesorios de seguridad:

- 1 pértiga aislante de maniobra, de 30 kV, tipo interior. - 1 banqueta aislante clase II, tipo A.

- 1 par de guantes aislantes, tipo III. - 1 extintor de polvo seco de 6 kg.

- 1 insuflador boca - boca, con sus instrucciones de uso. - 1 cartel plastificado, de normas de seguridad.

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7. Red subterránea de Baja

7.1. Líneas.

La red de distribución de baja tensión que se proyecta será de tipo subterránea. La red constará de un total de 16 circuitos, alimentados desde los ya citados 2 centros de transformación.

La red de baja tensión tendrá en condiciones normales de explotación una disposición radial, también denominada “en abierto”, es decir que cada circuito partirá del centro de transformación correspondiente, alimentará una serie de viviendas a su paso y terminará en punta. No obstante, los extremos de cada dos circuitos o ramales se conectarán a una misma caja de seccionamiento de red que normalmente estará abierta y que, sólo por circunstancias de avería o trabajos, se cerrará para alimentar por el otro ramal el circuito afectado.

Cada uno de estos circuitos será de sección uniforme. Los conductores serán unipolares de Aluminio homogéneo de secciones 240, 150 mm2, según se especifica en la Anexo de Cálculo en el apartado correspondiente. Los conductores de fase serán de secciones 240 ó 150 mm2_{y el conductor neutro tendrá una sección de 150 mm}2_{ó 95 mm}2_, respectivamente.

La red transcurrirá por las aceras de las diferentes calles de la urbanización de forma que por delante de todas y cada una de las parcelas pase algún circuito. La profundidad de las zanjas bajo acera será de 0,90 m para las que albergan hasta 4 líneas de baja tensión y 1,10 para las de más de 4 líneas, de forma que los cables no queden nunca a una distancia inferior a 0,60 m bajo la cota final de acera. En los cruzamientos de profundidad de la zanja será de 1,10 m para las que alojen 2 y 4 líneas, de forma que los cables no queden nunca a una distancia inferior a 0,80 m bajo la cota final del pavimento.

Las líneas irán enterradas bajo tubos de polietileno coarrugado-reforzado de doble capa de 160 mm de diámetro en todo su recorrido. Sólo se dispondrá de una línea de baja tensión por cada tubo.

La zanja bajo acera llevará, tal como se indica en el plano de detalle de la zanjas de baja tensión, los tubos enterrados en arena, e irá rellena de tierra compactada en varias capas con la correspondiente cinta señalizadora a una altura de 0,25 m respeto de cota final de la acera. La zanja bajo calzada llevará los tubos recubiertos de una capa de hormigón de 15 cm e irá relleno de tierra compactada, con la correspondiente cinta señalizadora a una altura de 0,25 m respecto el nivel del suelo. Además siempre se dejará en el cruzamiento de calzada un tubo de reserva.

Todos los cables de la red subterránea de baja tensión proyectada serán unipolares del tipo RV 0,6/1 kV con conductores de aluminio, aislamiento de polietileno reticulado (XLPE) y cubierta de policloruro de vinilo (PVC).

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15 7.2. Puesta a tierra

El conductor neutro de la red se conectará a tierra en el mismo electrodo de la instalación de puesta a tierra de los herrajes del centro de transformación.

Por otra parte, el conductor neutro de cada línea se conectará a tierra a lo largo de la red en los armarios de distribución, por lo menos cada 200 m, y en todos los finales, tanto de las redes principales como de sus derivaciones. (Ver plano Red subterránea de Baja

Tensión).

La conexión a tierra de los otros puntos de la red, se realizará mediante picas cilíndricas para puesta a tierra, de 2 m de acero-cobre, conectadas con cable desnudo, de cobre de 50 mm2 _{y terminal a la platina del neutro. (Ver plano Red subterránea de Baja}

Tensión).

7.3. Cajas.

Los diferentes circuitos de la red de baja tensión harán entrada y salida en cajas denominadas de seccionamiento de acometida. A partir de estas cajas, que dispondrán de cuchillas seccionadoras en cada fase (neutro rígido), se alimentará cada caja de protección y medida (CPM). Ambas cajas se instalarán alojadas en nichos que se practicarán en la fachada de las viviendas, normalmente en la medianera de cada dos inmuebles.

Las cajas de protección y medida serán del tipo homologado por la Empresa Distribuidora de energía con denominación CPM-3D4 (para dos abonados) o CPM 2-D4 (para un abonado). Las primeras tendrán unas dimensiones de 650 x 500 x 200 mm y estarán previstas para alojar en su interior dos equipos de cortacircuitos fusibles, dos contadores trifásicos y, eventualmente dos interruptores horarios para el caso en que algún abonado solicite la tarifa denominada nocturna.

Las cajas CPM 2-D4 tendrán unas dimensiones de 650 x 275 x 200 mm y dispondrán de uno solo de cada uno de los elementos mencionados anteriormente.

Las cajas de protección y medida serán precintables, tendrán un grado de protección mínimo IP 437, sus caras laterales y posterior deberán ser resistentes a los alcalis, dispondrán de un sistema de ventilación que evite la condensación de la humedad y las restantes especificaciones se ajustarán a la Norma UNE-EN 60.439. Para la lectura de los contadores dispondrán de mirillas que serán resistentes a la acción de los rayos ultravioletas y que en ningún caso estarán a una altura superior a 1,80 m.

Las cajas de seccionamiento, tanto las de red como las de acometida, tendrán unas dimensiones de 400 x 300 x 200 mm y cumplirán todas las especificaciones técnicas referidas en la Norma ENDESA CNL 003. Las de red estarán equipadas con bornes independientes aptos para conductores de hasta 240 mm2_{. Las de acometida estarán} provistas en su parte inferior de bornes aptos para hacer entrada y salida de cables de hasta 240 mm2 y bornes para alojar cables de 50 mm2 en su parte superior.

La unión entre la caja de seccionamiento de acometida y la caja de protección y medida se realizará a través de cables de aluminio de 50 mm2_{de sección y a partir de los}

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fusibles de protección se utilizará cables de cobre de 10 mm2_{de sección para la} alimentación a las viviendas.

7.4. Sistemas de protección

En primer lugar, la red de distribución en baja tensión estará protegida contra los efectos de las sobreintensidades que puedan presentarse en la misma (ITC-BT-22), por lo tanto se utilizarán los siguientes sistemas de protección:

- Protección a sobrecargas: Se utilizarán fusibles o interruptores automáticos calibrados convenientemente, ubicados en el cuadro de baja tensión del centro de transformación, desde donde parten los circuitos (según figura en anexo de cálculo); cuando se realiza todo el trazado de los circuitos a sección constante (y queda ésta protegida en inicio de línea), no es necesaria la colocación de elementos de protección en ningún otro punto de la red para proteger las reducciones de sección.

- Protección a cortocircuitos: Se utilizarán fusibles o interruptores automáticos calibrados convenientemente, ubicados en el cuadro de baja tensión del centro de transformación.

En segundo lugar, para la protección contra contactos directos (ITC-BT-22) se han tomado las medidas siguientes:

- Ubicación del circuito eléctrico enterrado bajo tubo en una zanja practicada al efecto, con el fin de resultar imposible un contacto fortuito con las manos por parte de las personas que habitualmente circulan por el acerado.

- Alojamiento de los sistemas de protección y control de la red eléctrica, así como todas las conexiones pertinentes, en cajas o cuadros eléctricos aislantes, los cuales necesitan de útiles especiales para proceder a su apertura.

- Aislamiento de todos los conductores con polietileno reticulado "XLPE", tensión asignada 0,6/1 kV, con el fin de recubrir las partes activas de la instalación.

En tercer lugar, para la protección contra contactos indirectos (ITC-BT-22), la Cía. Suministradora obliga a utilizar en sus redes de distribución en BT el esquema TT, es decir, Neutro de B.T. puesto directamente a tierra y masas de la instalación receptora conectadas a una tierra separada de la anterior, así como empleo en dicha instalación de interruptores diferenciales de sensibilidad adecuada al tipo de local y características del terreno.

Por otra parte, es obligada la conexión del neutro a tierra en el centro de transformación y cada 500 metros (según ITC-BT-06 e ITC-BT-07), sin embargo, aunque la longitud de cada uno de los circuitos sea inferior a la cifra reseñada, el neutro se conectará como mínimo una vez a tierra al final de cada circuito.

(17)

17 7.5. Configuración de la red de baja tensión.

A continuación se especifican las zonas alimentadas desde cada uno de los 2 centros de transformación proyectados, así como el número de circuitos y sus secciones correspondientes:

Centro de Transformación 1: (2 transformadores). Zonas: 1, 2, 6, 7 y 8.

Total circuitos: 9.

Circuitos: C1-1 y C1-2, de secciones 240 mm2_.

C1-3, C1-4, C1-5, C1-6, C1-7 y C1-8, de secciones 150 mm2_. C1-9 (alumbrado público), de sección 35 mm2_.

Centro de Transformación 2: (2 transformadores). Zonas: 2, 3, 4, 5 y 8.

Total de circuitos: 8.

Circuitos: C2-1, C2-2, C2-3, C2-4, C2-5 y C2-8, de secciones 150 mm2_. C2-6 y C2-7, de secciones 240 mm2_.

(18)

18

8. Red de alumbrado público

La red de alumbrado público de la urbanización se abastecerá del centro de transformación nº 1. El centro de transformación partirá un circuito que llegará hasta la caja general de protección, el equipo de medida y el cuadro general de mando y protección del alumbrado público, desde donde se alimentará el circuito de salida de la instalación de alumbrado de ese centro. La instalación, con el objeto de conseguir un ahorro energético, se proyectará con dos niveles distintos de iluminación, de forma que ésta disminuya durante las horas de inferior necesidad de iluminación.

8.1. Cajas y cuadros de mando.

La caja general de protección, el equipo de medida y el cuadro de mando y protección estarán ubicados en un monolito adjunto al centro de transformación, de dimensiones 1,50 x 0,85 x 0,45 m. En la caja general de protección, que será del tipo CGP 7-80 según Recomendación UNESA 1.403, irán alojados los dispositivos de protección, consistentes en fusibles de alto poder de ruptura del calibre especificado en la Anexo de cálculo. Para el equipo de medida se preverá un armario normalizado para tal fin de dimensiones 1,00 x 0,30 m, con puerta precintable dotada de mirillas transparentes dispuestas a una altura de 1,20 m y protegidas contra rayos UV, con capacidad para el equipo de medida directa, el cual estará constituido por un contador electrónico de energía activa y reactiva y reloj de cambio de tarifa. Para el cuadro de mando y protección del alumbrado se preverá un módulo de dimensiones 1,00 x 0,50 m.

El cuadro de mando y protección de alumbrado contendrá los siguientes elementos : - Conmutador de tres posiciones: Manual, automático y cero.

- Célula fotoeléctrica (situada en el exterior del cuadro). - Interruptores diferenciales tetrapolares.

- Interruptores magnetotérmicos unipolares para la protección de los circuitos. - Interruptor magnetotérmico tetrapolar (interruptor general del cuadro de mando y protección).

- Contactores tetrapolares

- Conjunto de mando automático y reloj digital conmutador programable, dos contactos independientes para el doble nivel.

- Toma de tierra.

El esquema unifilar de las redes de alumbrado del centro de transformación tiene los mismos componentes y el calibre de las protecciones será la que se indica en cada caso en el anexo de Cálculo.

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19 8.2. Canalizaciones.

La red de alumbrado público será subterránea bajo tubo y los cables serán de cobre del tipo RV 0,6/1 kV Cu. La línea que transcurre desde cada centro de transformación hasta la caja general de protección correspondiente será de conductores unipolares de aluminio. Cada circuito de salida estará constituido por 3 conductores de fase, 1 de neutro de secciones determinadas en la Anexo de Cálculo, y 2 conductores de 2,5 mm2_{para el} cambio de nivel de iluminación. Todos irán alojados en el mismo tubo.

La profundidad de las canalizaciones será de 0,60 metros y el cable irá entubado en su totalidad con tubos de PE coarrugado-reforzado de doble capa de 100 mm de diámetro, instalados en lecho de arena, y además en los cruzamientos de calzada irán protegidos con hormigón. La zanja se rellenará con dos capas de tierra compacta y se dispondrá la correspondiente cinta señalizadora, que anuncie la existencia de los cables, a una distancia de 0,10 m del nivel del suelo y a 0,25 m por encima del tubo. En los cruzamientos de calzadas se instalará un tubo de reserva.

Se dispondrán arquetas registrables en los cambios de dirección y en los cruzamientos. Éstas serán de forma cuadrada de tamaño 80 x 80 cm con marco y tapa metálica, y tendrán de fondo un lecho absorbente para las filtraciones de agua. Así mismo, adosada a cada una de las luminarias se dispondrá de una arqueta ciega.

Los circuitos de la red tendrán estructura de sección uniforme con conductores de cobre, y la sección elegida, en cada caso, será la adecuada para la intensidad y caída de tensión previstas, tal como se indica en la Anexo de Cálculo del proyecto.

8.3. Luminarias.

Los receptores elegidos, dado el nivel de iluminación requerido y las dimensiones de las calles a iluminar, serán los siguientes:

- Luminarias Indalux serie viento modelo IVH clase I con equipo eléctrico para doble iluminación y lámpara de descarga de vapor de sodio de alta presión de 150 W de 15000 lúmenes, montadas sobre báculos de 10 m de altura. Estas luminarias se emplearán para iluminar las calles de la urbanización.

-Luminarias Indalux serie Quebec IQC clase I con equipo eléctrico para doble iluminación y lámpara de descarga de vapor de sodio de alta presión de 100 W de 10000 lúmenes, montadas sobre báculos de 6 m de altura. Estas luminarias se instalarán para iluminar los jardines interiores existentes en la zona.

La luminaria serie Viento IVH está compuesta por una carcasa y tapa superior en aleación ligera inyectada, pintadas en color gris, pestillo de cierre en aluminio extruido, sistema óptico IP-66 formado por reflector de aluminio hidroconformado, bandeja portaequipos en chapa de acero galvanizado, cazoleta del portalámparas E-40 en poliester reforzado con fibra de vidrio con junta de silicona, varilla de sustentación y sistema de fijación a columna.

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20

La luminaria serie Quebec IQC está compuesta por la carcasa, formada por una capota entallada en aluminio y aro soporte en aleación de aluminio, bandeja soporte abatible que soporta el reflector, reflector de aluminio hidroconformado y cierre mediante vidrio templado.

La instalación, con el objeto de conseguir un ahorro energético, se proyectará con dos niveles distintos de iluminación, de forma que ésta disminuya durante las horas de inferior necesidad de iluminación.

8.4. Puestas a tierra.

El cuadro general de mando y protección del alumbrado público se conectará a tierra mediante una pica de acero cobreado de 2 m de longitud y 14 mm de diámetro. El conductor de enlace entre la pica de tierra y el cuadro será de cobre de 35 mm2_{de sección.} La puesta a tierra de los báculos se realizará por conexión a una red de tierra común para todos los circuitos de la red de alumbrado que partan del mismo cuadro de mando y protección. Se instalará un electrodo de puesta a tierra, pica de acero cobreado de 2 m de longitud y 14 mm de diámetro, cada cinco báculos y en el primero y último de cada circuito. El conductor de la red de tierra que une los electrodos será de cobre, desnudo, y de sección 35 mm2 y el conductor de protección que une cada báculo con el electrodo o con la red de tierra será aislado, de tensión 450/750 V, con recubrimiento de color verde-amarillo y de sección 16 mm2_.

8.5. Báculos.

Serán de chapa de acero al carbono (A 37b), de 3 mm de espesor, troncocónicos, galvanizados en caliente y de altura 10 m para las luminarias Viento IVH y 6 m para las Quebec IQC.

Dispondrán de puerta de registro con abertura vertical de 300 mm, y el registro tendrá visera superior, o elemento similar, que impida la penetración del agua de lluvia. Las dimensiones de las cimentaciones, bloques de hormigón, serán, tal como se indica en la Anexo de Cálculo, para los báculos de 10 m: profundidad 1,10 m; longitud 0,90 m; anchura 0,90 m, y para los báculos de 6 m: profundidad 0,8 m; longitud 0,70 m; anchura 0,70 m.

(21)

21 8.6. Configuración de la red de alumbrado.

A continuación se indican las zonas que se abastecen desde cada centro de transformación, el número de circuitos de la red de alumbrado, y las secciones elegidas para cada circuito:

Red de alumbrado centro de transformación 1. Total circuitos: 4.

Circuitos: Ca1-1 y Ca1-2, de secciones 10 mm2. Ca1-3 y Ca1-4, de secciones 6 mm2_.

Además, para las líneas que van desde los centros de transformación hasta las cajas generales de protección se emplearán cables de aluminio de 35 mm2_{, y para las líneas que} van desde las cajas generales de protección hasta los equipos de medida y cuadros de mando y protección de alumbrado cables de cobre de 16 mm2_.

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ELECTRIFICACIÓN DE LA URBANIZACIÓN

CAROLINA

ANEXO DE CÁLCULO

AUTOR: Abdelmounin Chtiouen Lamrani DIRECTOR: Juan José Tena Tena

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URBANIZACIÓN CAROLINA ANEXO DE CÁLCULO .

2

ÍNDICE ANEXOS

1. Calculo de la red de media tensión ……...………...……..…………..

1 1.1. Potencia total a instalar………...……….…..…….4 1.2. Cálculo de secciones……….…...…….4 1.3. Fórmulas utilizadas……….…….…5

1.3.1. Intensidad nominal……….………..……….…...5 1.3.2. Caída de tensión.………...……...…...6

2. Calculo de la red de baja tensión………..….………..…….…

7 2.1. Previsión de cargas……….…..7

2.1.1. Grado de electrificación y previsión de la potencia de las viviendas..…..…..7 2.1.2. Cálculo con coeficiente de simultaneidad…….….………..…7 2.1.3. Potencia total a instalar………...………..………...8 2.1.4. Trazado de las líneas de distribución en baja tensión..……….……..…8

2.2. Cálculo de secciones……….……….…..….9

2.2.1. Fórmulas utilizadas……….………...…..………..….….10 2.2.1.1. Intensidad nominal……….…….10 2.2.1.2. Caída de tensión……….……..10

3. Calculo de los centros de transformación……..…..…….………..….

11 3.1. Cálculo de la potencia de la en los centros de transformación………11

3.1.1. Centro de Transformación 1………..………..12 3.1.2. Centro de Transformación 2………..………..12

3.2. Intensidad en media tensión….………..….…..13 3.3. Intensidad en baja tensión….………..….….13 3.4. Cortocircuitos……….….……….……..14

3.4.1. Observaciones……….……..……….……….……….…..14 3.4.2. Cálculo de corrientes de cortocircuito…….…….………...…..14 3.4.3. Cortocircuito en el lado de Baja Tensión…….….……….……….….……15

3.5. Dimensionado del embarrado……….……….……….……15

3.5.1. Comprobación por densidad de corriente…...………..………..15 3.5.2. Comprobación por solicitación electrodinámica……....………...……….15 3.5.3. Comprobación por solicitación térmica a cortocircuito…….………16

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3

3.6.1. Protección trafo 1 ……….…………..………..….….….….16 3.6.2. Protección trafo 2…….…...………..……….……..….….………17 3.6.3. Protección en Baja Tensión...…………..………..……….….……..17

3.7. Dimensionado de la ventilación de centro de transformación….….……….18 3.8. Dimensionado del pozo apagafuegos….……….….……….18

3.9. Cálculo de las instalaciones de puesta a tierra……...……..………….……..18 3.9.1. Investigación de las características del suelo.………..………18 3.9.2. Determinación de las corrientes máximas de puesta a tierra y del tiempo máximo correspondiente a la eliminación del defecto…….…...…………..…..…18

3.9.3. Diseño de la instalación de tierra…..………..……..………19 3.9.4. Cálculo de la resistencia del sistema de tierra……….…..…………..……..19 3.9.5. Cálculo de las tensiones en el exterior de la instalación………….….…….21 3.9.6. Cálculo de las tensiones en el interior de la instalación………….………..21 3.9.7. Cálculo de las tensiones aplicadas……….….……….……..22 3.9.8. Investigación de las tensiones transferibles al exterior.……...….…...…23

4. Red alumbrado

público

…..………...………..……...……….24 4.1. Cálculos luminotécnicos……..…………..………..……….24

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4

1. Calculo de la red de media tensión

Se calcularán las distintas alternativas estudiadas, qué caminos se han seguido para llegar a ellas y cuál es la solución finalmente elegida con su justificación. Se realizarán todos los cálculos necesarios para utilizar la sección normalizada que más se adecue a los conductores de la distribución de Media Tensión. Además estos valores servirán para fijar los valores de los elementos de protección.

1.1. Potencia total a instalar

Las potencias nominales de los transformadores se dimensionará en base a la previsión de cargas o la potencia total de la red de distribución de Media Tensión, por lo tanto la potencia total considerada, la correspondiente a los 2 centros de transformación proyectados, cada uno de ellos con 2 transformadores de 630 kVA. Se considerará un cos φ de carga de 0,8, según las Condiciones Técnicas para Redes Subterráneas de Media Tensión.

P = S ⋅ cosϕ (1)

S (kVA) P (kW)

Potencia centro de Transformación 2x630 1008

Potencia total instalada 2520 2016

1.2. Cálculo de secciones

Para calcular la sección de la línea de distribución de energía en Media Tensión, se utilizarán tres criterios:

- Intensidad máxima admisible

- Intensidad máxima de cortocircuito admisible - Caída de tensión

A partir de estos tres criterios se adoptará la sección de la línea, siempre respetando las secciones normalizadas de los conductores según las Condiciones Técnicas para Redes Subterráneas de Media Tensión (150 mm2 y 240 mm2 ).

La intensidad máxima de cortocircuito admisible para los conductores se ha determinado en los cálculos justificativos del Centro de Transformación.

(26)

5

Los resultados de los correspondientes cálculos realizados están reflejados en la siguiente tabla: Tramo Conversión- CT 2 Longitud (m) 400 Tensión (kV) 20 Potencia (kVA) 2520 I. nominal (A) 72,74 Sección (mm2) 240 C.d.t. (V) 6,365 C.d.t. (%) 0,0318 Cos φ 0,8 Tubo (mm) 160 1.3. Fórmulas utilizadas 1.3.1. Intensidad nominal

Para realizar el cálculo de la intensidad nominal, se tendrá en cuenta que se trata de un tramo trifásico, el cual empieza en la conversión aérea-subterránea pasa por el primer centro de transformación y termina en el segundo Centro de Transformación (Ver plano Red

subterránea de Media Tensión).

(2)

siendo:

- P: potencia correspondiente al circuito (kW). - V: tensión de línea en media tensión, 20 kV. - cosφ: factor de potencia, 0,8.

(27)

6 1.3.2. Caída de tensión

La caída de tensión existente en un circuito que alimente a una única carga vendrá dada por la expresión:

Siendo:

- R: resistencia del cable de la red alumbrado, en Ω. - I : intensidad que circula por la línea, en A.

- X: inductancia del cable de la red alumbrado, en Ω. - r: resistencia por unidad de longitud del cable, en Ω/km - L: longitud de la línea, en km.

- x: inductancia por unidad de longitud del cable, en Ω/km

- : constante obtenida en tablas para el cálculo de

la caída de tensión.

En caso de tratarse de una línea con más de una carga y distintos tramos, la expresión para el cálculo de la caída de tensión, se extiende a:

(3) siendo:

- Li: longitud de cada tramo i de línea de la red de alumbrado, en km.

- Ii: intensidad que circula por cada tramo i de línea de la red de alumbrado, en A.

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7

2. Calculo de la red de baja tensión

Se calcularán las distintas alternativas estudiadas, qué caminos se han seguido para llegar a ellas y cuál es la solución finalmente elegida con su justificación. Se realizarán todos los cálculos necesarios para utilizar la sección normalizada que más se adecue a los conductores de la distribución de baja tensión. Además estos valores servirán para fijar los valores de los elementos de protección de las líneas distribuidoras. 2.1. Previsión de cargas

La previsión de cargas de la instalación de baja tensión del presente proyecto se realizará según el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (R.E.B.T.) en la Instrucción Técnica Complementaria nº 10 (ITC-BT-10). Se ha realizado siguiendo los siguientes pasos:

2.1.1. Grado de electrificación y previsión de la potencia de las viviendas

El grado de electrificación básica corresponde a una potencia de 5750 W, potencia mínima que se debe de instalar en cualquier obra nueva, y se instalará en las viviendas de menos de 160 m2. En las viviendas de más de 160 m2 se dispondrá del grado de electrificación elevada, que corresponde a una potencia de 9200 W.

2.1.2. Cálculo con coeficiente de simultaneidad

Una vez establecido la potencia de cada solar de la urbanización, nos dispondremos a calcular la potencia que se ha de instalar. Esta potencia no será la total, porque supondremos que no estarán consumiendo todos los solares simultáneamente la potencia máxima prevista para cada uno de ellos. Por tanto, aplicaremos un coeficiente de simultaneidad previsto en la ITC-BT-10, según el número de viviendas:

Nº Viviendas (n) Coeficiente de simultaneidad

01 1,0 02 2,0 03 3,0 04 3,8 05 4,6 06 5,4 07 6,2 08 7,0 09 7,8 10 8,5 11 9,2 12 9,9 13 10,6 14 11,3 15 11,9 16 12,5 17 13,1 18 13,7 19 14,3 20 14,8 21 15,3 n>21 15,3+(n-21)·0,5

(29)

8 Potencia del centro de transformación 1

CIRCUITO Núm. Viviendas POTENCIA (kW) C1-1 28 172,96 C1-2 28 172,96 C1-3 12 91,08 C1-4 11 84,64 C1-5 10 78,20 C1-6 11 84,64 C1-7 10 78,20 C1-8 11 84,64 TOTAL: 847,32kW

Potencia del centro de transformación 2

CIRCUITO Núm. Viviendas POTENCIA (kW)

C2-1 12 91,08 C2-2 10 78,20 C2-3 11 84,64 C2-4 10 78,20 C2-5 12 91,08 C2-6 26 163,76 C2-7 25 159,16 C2-8 10 78,20 TOTAL: 824.32 kW

2.1.3. Potencia total a instalar

La previsión de cargas o la potencia total de la red de distribución de baja tensión, será la potencia total de las viviendas con coeficiente de simultaneidad. Se supondrá un cos φ de 0,8.

Potencia (kW) S (VA) Potencia total de las viviendas con coeficiente de

simultaneidad 1671,64 2089,55

2.1.4. Trazado de las líneas de distribución en baja tensión

Se distribuirán a través de 16 líneas que estarán conectadas entre ellas en cada armario final, formando un anillo (en funcionamiento normal estos tramos estarán desconectados).

(30)

9

Proyectar un anillo para alimentar a los receptores trae la ventaja que en caso de avería en una línea, no hace falta cortar la energía a toda esa línea, ya que se puede alimentar desde la otra, mejorando así la calidad de suministro de la urbanización.

2.2. Cálculo de secciones

Para calcular las secciones de las líneas de distribución de energía en baja tensión, correspondientes a las 16 líneas, en su funcionamiento normal. Se utilizarán dos criterios:

- Intensidad máxima admisible - Caída de tensión

A partir de estos dos criterios se adoptará la sección de la línea, siempre respetando las secciones normalizadas de los conductores según las Condiciones Técnicas para Redes Subterráneas de Baja Tensión (150 mm2 y 240 mm2 ).

Circuito Núm viv Potencia (kW) Intensidad (A) Sección (mm2 ) Longitud (m) Caída tens (V) Fusible (A) C2-1 12 91,08 154,66 150 178 9,30 160 C2-2 10 78,20 132,79 150 158 7,15 160 C2-3 11 84,64 143,73 150 128 5,60 160 C2-4 10 78,20 132,79 150 119 4,68 160 C2-5 12 91,08 154,66 150 99 4,06 160 C2-6 26 163,76 278,09 240 203 10,51 315 C2-7 25 159,16 270,27 240 209 10,20 315 C2-8 10 78,20 132,79 150 138 6,09 160 Circuito Núm viv Potencia (kW) Intensidad (A) Sección (mm2 ) Longitud (m) Caída tens (V) Fusible (A) C1-1 28 172,96 293,71 240 218 11,72 315 C1-2 28 172,96 293,71 240 216 11,63 315 C1-3 12 91,08 154,66 150 149 7,11 160 C1-4 11 84,64 143,73 150 93 3,46 160 C1-5 10 78,20 132,79 150 118 4,71 160 C1-6 11 84,64 143,73 150 129 5,97 160 C1-7 10 78,20 132,79 150 159 7,16 160 C1-8 11 84,64 143,73 150 173 8,45 160

(31)

10 2.2.1. Fórmulas utilizadas

2.2.1.1. Intensidad nominal

Para realizar el cálculo de la intensidad nominal, se tendrá en cuenta si se trata de un tramo trifásico (del cuadro de distribución de BT a cajas de distribución para urbanizaciones o entre cajas de distribución)

(4) siendo:

- P: potencia correspondiente al circuito (W). - V: tensión de línea en baja tensión, 400 V. - cosφ: factor de potencia, 0,8.

2.2.1.2. Caída de tensión

La caída de tensión existente en un circuito que alimente a una única carga vendrá dada por la expresión:

Siendo:

- R: resistencia del cable de la red alumbrado, en Ω. - I : intensidad que circula por la línea, en A.

- X: inductancia del cable de la red alumbrado, en Ω. - r: resistencia por unidad de longitud del cable, en Ω/km - L: longitud de la línea, en km.

- x: inductancia por unidad de longitud del cable, en Ω/km

- : constante obtenida en tablas para el cálculo de

la caída de tensión.

En caso de tratarse de una línea con más de una carga y distintos tramos, la expresión para el cálculo de la caída de tensión, se extiende a:

(5) siendo:

- L_i: longitud de cada tramo i de línea de la red de alumbrado, en km.

- Ii: intensidad que circula por cada tramo i de línea de la red de alumbrado, en A.

(32)

11

3. Cálculo de los centros de transformación

3.1. Cálculo de la potencia de la en los centros de transformación.

Los transformadores se dimensionarán conforme a las potencias previstas en las respectivas redes de baja tensión que alimentan, aplicando un coeficiente de simultaneidad de 1 y dejando un margen para prever la posibilidad de atender potencias no contempladas inicialmente en el proyecto, como futuras ampliaciones de la red o un sobreequipamiento eventual.

Para la alimentación del total de viviendas de la urbanización así como de la red de alumbrado público, se ha decidido emplear transformadores de potencia 630 kVA tal como se indica en la Memoria Descriptiva. A continuación se determinará el número necesario de ellos a partir de la potencia total que se prevé alcanzar en la urbanización:

Potencia prevista urbanización: P_urb = 1671,64 kW.

Pasando este valor a potencia aparente a partir del factor de potencia considerado (0,8):

S_urb = Purb / 0,8 = 2089,55 kVA.

A esta potencia se le aplicará un coeficiente de 1,15 para incrementarla y, de este modo, tener en cuenta el margen necesario en el nivel de carga de los transformadores. Es decir, la potencia total que se prevé como necesaria para una adecuada alimentación eléctrica de la urbanización será:

S_T = Surb ·1,15 = 2402,98 kVA.

Dividiendo esta potencia S_T_{entre la potencia del transformador tipo considerado,} 630 kVA, se obtiene el número de transformadores necesarios:

Nº transf = S_T_{/ P}_trafo_{= 2402,98 / 630 = 3,81}

Por lo tanto, se concluye que serán necesarios 4 transformadores de potencia 630 kVA, los cuales se distribuirán en dos centros de transformación provistos de dos transformadores cada uno.

El emplazamiento de los 2 centros de transformación en la urbanización se ha realizado de forma que estos queden lo más próximo posible a los centros de gravedad de las cargas eléctricas, a fin de optimizar la red de baja tensión en cuanto a longitudes de líneas y secciones empleadas de las mismas. Asimismo, y por razones de espacio, se ha elegido ubicación que se corresponden con la zona verde del sector de la urbanización, en donde también se han tenido en cuenta criterios de estética urbanística. La situación de los 2 centros de transformación se indica en el plano adjunto nº 3.

A continuación se muestra, para cada uno de los 2 centros de transformación proyectados, la potencia y los circuitos que se alimentan desde cada transformador, el nivel de carga de cada transformador y la potencia instalada.

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12 3.1.1. Centro de Transformación 1

Red B.T: 9 circuitos.

Potencia de los circuitos que alimenta: 862,62 kW; 1014,84 kVA. Potencia instalada: 2 x 630 kVA.

Transformador 1:

Circuitos: C1-1, C1-3, C1-4, C1-6.

Total potencia: P_T1_{= 433,32 kW ==> S}_T1_{= 509,78 kVA.} Potencia trafo: 630 kVA.

Nivel de carga trafo: 80,9 %.

Transformador 2:

Circuitos:C1-2, C1-5, C1-7, C1-8, C1-9.

Nivel de carga trafo: 80,1%.

3.1.2. Centro de Transformación 2 Red B.T: 8 circuitos.

Potencia de los circuitos que alimenta: 824,32 kW; 969,78 kVA. Potencia instalada: 2 x 630 kVA.

Transformador 1:

Circuitos: C2-1, C2-2, C2-6, C2-8.

Total potencia: PT1 = 411,24 kW ==> ST1 = 483,81 kVA Potencia trafo: 630 kVA.

Nivel de carga trafo: 76,7 %. Transformador 2:

Circuitos: C2-3, C2-4, C2-5, C2-7.

(34)

13 3.2. Intensidad en media tensión

En un transformador trifásico la intensidad del circuito primario Ip viene dada por la expresión:

p (6)

siendo:

S Potencia del transformador en kVA. Up Tensión compuesta primaria en kV. Ip Intensidad primaria en A.

Sustituyendo valores:

Transformador Potencia (kVA) Up (kV) Ip (A)

trafo 1 630 20 18.19

trafo 2 630 20 18.19

3.3. Intensidad en baja tensión

En un transformador trifásico la intensidad del circuito secundario Is viene dada por la expresión:

s

(7) siendo:

Is Intensidad secundaria en A.

S Potencia del transformador en kVA. Us Tensión compuesta secundaria en V.

Sustituyendo valores:

Transformador Potencia (kVA) Up (V) Is (A)

trafo 1 630 400 909.35

(35)

14

3.4. Cortocircuitos

3.4.1. Observaciones.

Para el cálculo de la intensidad primaria de cortocircuito se tendrá en cuenta una potencia de cortocircuito de 500 MVA en la red de distribución, dato proporcionado por la Compañía suministradora.

3.4.2. Cálculo de corrientes de cortocircuito.

Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito utilizaremos las siguientes expresiones:

- Intensidad primaria para cortocircuito en el lado de Alta Tensión:

ccp (8)

siendo:

Scc Potencia de cortocircuito de la red en MVA.

Up Tensión compuesta primaria en kV.

Iccp Intensidad de cortocircuito primaria en kA.

- Intensidad secundaria para cortocircuito en el lado de Baja Tensión (despreciando la impedancia de la red de Alta Tensión):

ccs (9)

siendo:

Iccs Intensidad de cortocircuito secundaria en kA.

S Potencia del transformador en kVA.

Ucc Tensión de cortocircuito en % del transformador.

Us Tensión compuesta en carga en el secundario en V.

3.4.3. Cortocircuito en el lado de Alta Tensión.

Utilizando las expresiones del apartado 3.4.2.

Scc (MVA) Up (kV) Iccp (kA)

(36)

15 3.4.4. Cortocircuito en el lado de Baja Tensión.

Utilizando las expresiones del apartado 3.4.2.

Transformador (kA) Potencia (kVA) Us (V) Ucc (%) Iccs trafo 1 630 400 4 22.73 trafo 2 630 400 4 22.73

3.5. Dimensionamiento del embarrado. Las características del embarrado son:

Intensidad asignada: 630 A.

Límite térmico, 1 s: 16 kA eficaces. Límite electrodinámico: 40 kA cresta.

Por lo tanto dicho embarrado debe soportar la intensidad nominal sin superar la temperatura de régimen permanente (comprobación por densidad de corriente), así como los esfuerzos electrodinámicos y térmicos que se produzcan durante un cortocircuito.

3.5.1. Comprobación por densidad de corriente.

La comprobación por densidad de corriente tiene por objeto verificar que el conductor que constituye el embarrado es capaz de conducir la corriente nominal máxima sin sobrepasar la densidad de corriente máxima en régimen permanente. Dado que se utilizan celdas bajo envolvente metálica fabricadas por Orma-SF6 conforme a la normativa vigente, se garantiza lo indicado para la intensidad asignada de 630 A.

3.5.2. Comprobación por solicitación electrodinámica.

Según la MIE-RAT 05, la resistencia mecánica de los conductores deberá verificar, en caso de cortocircuito que:

(10)

siendo:

σmáx Valor de la carga de rotura de tracción del material de los conductores. Para

cobre semiduro 2800 kg / cm2.

Iccp Intensidad permanente de cortocircuito trifásico, en kA.

L Separación longitudinal entre apoyos, en cm. d Separación entre fases, en cm.

W Módulo resistente de los conductores, en cm2.

Dado que se utilizan celdas bajo envolvente metálica fabricadas por Orma-SF6 conforme a la normativa vigente se garantiza el cumplimiento de la expresión anterior.

(37)

16

3.5.3. Comprobación por solicitación térmica a cortocircuito.

La sobreintensidad máxima admisible en cortocircuito para el embarrado se determina:

th (11)

siendo:

Ith Intensidad eficaz, en A.

α 13 para el Cu.

S Sección del embarrado, en mm2.

ΔT Elevación o incremento máximo de temperatura, 150ºC para Cu. t Tiempo de duración del cortocircuito, en s.

Puesto que se utilizan celdas bajo envolvente metálica fabricadas por Orma-SF6 conforme a la normativa vigente, se garantiza que:

Ith ≥ 16 kA durante 1 s. 3.6. Selección de las protecciones de alta y baja tensión.

Los transformadores están protegidos tanto en AT como en BT. En Alta tensión la protección la efectúan las celdas asociadas a esos transformadores, y en baja tensión la protección se incorpora en los cuadros de BT.

3.6.1. Protección trafo 1.

La protección del transformador en AT de este CT se realiza utilizando una celda de interruptor con fusibles combinados, siendo éstos los que efectúan la protección ante cortocircuitos. Estos fusibles son limitadores de corriente, produciéndose su fusión antes de que la corriente de cortocircuito haya alcanzado su valor máximo.

Los fusibles se seleccionan para:

- Permitir el paso de la punta de corriente producida en la conexión del transformador en vacio.

- Soportar la intensidad nominal en servicio continuo.

La intensidad nominal de los fusibles se escogerá por tanto en función de la potencia:

Potencia (kVA) In fusibles (A)

630 63

Para la protección contra sobrecargas se instalará un relé electrónico con captadores de intensidad por fase, cuya señal alimentará a un disparador electromecánico liberando el dispositivo de retención del interruptor.