Diseño De Una Red Electrica Aérea Con El Método De La Demanda Diversificada De La Westinghouse

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Diseño De Una Red Electrica Aérea Con El

Método De La Demanda Diversificada De La

Westinghouse

INTRODUCCIÓN.

El servicio comunitario en Venezuela consiste en actividades desarrolladas en comunidades por parte de los estudiantes de educación superior, aplicando los conocimientos científicos, técnicos, culturales, deportivos y humanísticos, adquiridos durante su formación académica, en beneficio de la comunidad, para cooperar con el bienestar social, de acuerdo con lo establecido en la Ley de Servicio Comunitario del Estudiante de Educación Superior.

En una empresa de servicio de energía eléctrica, la confiabilidad y continuidad juegan un papel preponderante, pero otro servicio que es muy apreciado por la comunidad es el alumbrado público. Mantener éste servicio favorece la seguridad automotriz,

seguridad personal, y sobre todo incide sobre la imagen de la localidad.

Por tal motivo es indispensable mantener el sistema de iluminación de las vías y áreas públicas en perfectas condiciones y con un índice muy bajo de puntos interrumpidos o apagados. Esto implica una ardua tarea que requiere organización, planificación y una estrecha supervisión para lograr la calidad del servicio deseado.

La elaboración del presente proyecto está determinado por el diseño de una red de distribución aérea, estudio de carga y acondicionamiento de los alumbrados públicos del sector “Los Rosales” de Quebrada de Cúa. Cúa, edo. Miranda. Específicamente en el consejo comunal El Progreso.

Por consiguiente el proyecto definirá en primera parte un diagnóstico de la

problemática presente y luego desarrollará una nueva propuesta mediante el método de la demanda diversificada de la Westinghouse, creando así una solución al

problema y un beneficio a la comunidad.

En relación al texto anterior es de gran importancia señalar que los autores plasmarán en el proyecto los conocimientos hasta ahora alcanzados durante el estudio de su carrera técnica, y de esta manera lograr socializar y relacionar a la universidad con los distintos sectores comunitarios brindando un interés común para el desarrollo del país.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

La empresa encargada de la distribución de energía eléctrica a nivel de los Valles del Tuy hoy en día denominada CORPOELEC se ha visto sometida a los grandes cambios que presenta la población, viéndose afectada a nivel de inversión y eficiencia en aquellos sistemas que han sido instalados hace algunos años, en los que no se

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manifiesta mantenimiento alguno.

Debido al tiempo de diseño de redes aéreas y la desidia por parte de los organismos encargados del mantenimiento público, y por otro lado el crecimiento de la población y barrios que han sido constantes en el tiempo, han llevado a la creación de nuevos punto ilegales y con esto generando más consumo de potencia al Sistema Eléctrico Nacional existente, ocasionando fallas, ineficiencias e inestabilidad en las líneas llegando así a alcanzar los límites de diseño y vida útil.

Por estas razones los autores se han visto comprometidos con la comunidad y la UNEXPO para realizar un amplio estudio de la problemática que ha venido atravesando el Sistema eléctrico del sector Los Rosales de Qda. de Cúa ligado al Consejo Comunal “El Progreso”. Permitiendo satisfacer todas las exigencias de las mismas donde la solución sea de tipo duradera.

A. IDENTIFICACIÓN DE LOS PRESTADORES DEL SERVICIO COMUNITARIO. Número de prestadores involucrados en el proyecto: 2 .

|Nombre del |N° de cédula de |Especialidad |Teléfono |Correo Electrónico. | |prestador |Identidad | | | |

|Alcaraz A. |18.840.293 |Electricidad |04264127580 |ricardoamya@hotmail.com | |Ricardo | | | | |

|Plaza S. Gerardo|19.018.059 |Electricidad |04248190135 |plazascafuro@hotmail.com |

B. PERIODO DE PRESTACION DEL SERVICIO COMUNITARIO.

El periodo está definido por 23 Semanas comprendidas desde: 23/10/2010 al 18/03/2011

C. DATOS DE LA COMUNIDAD ATENDIDA.

Dirección: Calle Principal Sector Los Rosales, Quebrada de Cúa, Municipio Urdaneta, Cúa, Edo. Miranda

El ámbito geográfico comprendido por el Consejo Comunal se ubica dentro de los siguientes límites: NORTE: Carretera Nacional Charallave – Cúa Km 5, SUR: Sector uno (1) de Colinas de Los Rosales, ESTE: Sector La Culebra, y OESTE: Sector cinco (5) La Coromoto.

Ente organizativo comunitario involucrado:

Consejo comunal “El Progreso”. El cual esta organizado de la siguiente manera: • UNIDAD EJECUTIVA

• UNIDAD ADMINISTRATIVA Y FINANCIERA COMUNITARIA • UNIDAD DE CONTRALORIA SOCIAL

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• COMICION ELECTORAL PERMANENTE • MESA DE ENERGIA Y GAS

Donde los voceros principales son:

1. Por la Unidad Ejecutiva: ciudadana: Jenny González. C.I. V- 16.935.283

2. por la Unidad Administrativa y Financiera Comunitaria: ciudadana: Neila Agüero. C.I. V – 14.388.942

3. Por la Unidad de Contraloría Social: José Terán. C.I. V- 14.154.862

Donde la ciudadana principal por la MESA DE ENERGIA Y GAS la compone: 4. Damaris Delgado. C.I. V- 10.889.234.

Todos los datos antes mencionados están registrados en el ACTA CONSTITUTIVA Y ESTATUTOS SOCIALES DEL CONSEJO COMUNAL “El Progreso”, código: FUN: 010

Descripción de la comunidad.

Comunidad que data de más de 200 años habitada, ubicada en la carretera nacional Charallave - Cúa, sector el progreso de Los Rosales, Quebrada de Cúa, del municipio Urdaneta del Estado Miranda.

Dato Poblacional: en la comunidad habitan 695 personas, distribuidas

aproximadamente en 175 familias con un total de 92 viviendas, comunidad integrada principalmente por personas adultas con un mayor número de mujeres, y con un número importante de niñas, niños y adolescente escolarizados, y una pequeña parte de personas de la tercera edad la mayoría desocupada y sin ninguna seguridad social.

D. SOBRE EL PROYECTO.

Titulo del proyecto: “Diseño de una nueva red de distribución aérea, estudio de carga y acondicionamiento de los alumbrados públicos del Sector Los Rosales de Quebrada de Cúa, Cúa Estado Miranda. ”

E. TUTOR ACADÉMICO.

|Nombre y Apellido |Especialidad |Teléfono |Correo Electrónico. | |Pedro Ocanto |Electricidad |0416-4238357 |pocanto@yahoo.com | F. ACTIVIDADES CUMPLIDAS.

Cronograma del proyecto comunitario.

(El cronograma cumple por defecto con 133 horas en total, distribuidas las horas semanalmente)

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|Semanas |Fecha |Horas |Descripción |

|Semana 1 |23/08/10 |6 |Reunión con el consejo comunal para la selección de posibles proyectos a |

| | | |realizar |

|Semana 2 |30/08/10 |0 |Aprobación del proyecto elegido y asignación del tutor académico por parte |

| | | |de la universidad (UNEXPO) |

|Semana 3 |06/09/10 |3 |Reunión con la comunidad beneficiada para firma de carta de postulación |

| | | |emitida por la universidad |

|Semana 4 |13/09/10 |6 |Censo a la comunidad para estimación de artefactos por viviendas |

|Semana 5 |20/09/10 |4 |Inspección, diagnostico y recopilación de fotos del sistema eléctrico |

| | | |implantado en la comunidad |

|Semana 6 |27/09/10 |4 |Inspección, diagnostico y recopilación de fotos del sistema eléctrico |

| | | |implantado en la comunidad |

|Semana 7 |04/10/10 |8 |Elaboración y levantamiento de planos del sector | |Semana 8 |11/10/10 |8 |Elaboración y levantamiento de planos del sector | |Semana 9 |18/10/10 |6 |Diseño de la nueva red de distribución en el sector | |Semana 10 |25/10/10 |4 |Diseño de la nueva red de distribución en el sector | |Semana 11 |01/11/10 |6 |Diseño de diagramas unifilares del nuevo sistema eléctrico por sector en AT|

| | | |y BT |

|Semana 12 |08/11/10 |8 |Cálculos de estudios de carga y de iluminación en la zona | |Semana 13 |15/11/10 |8 |Cálculos de estudios de carga y de iluminación en la zona | |Semana 14 |22/11/10 |8 |Cálculos de estudios de carga y de iluminación en la zona | |Semana 15 |29/11/10 |8 |Cálculo de luminarias y proposición de nuevas luminarias de alumbrado |

| | | |publico |

|Semana 16 |06/12/10 |8 |Cálculo de luminarias y proposición de nuevas luminarias de alumbrado |

| | | |publico |

|Semana 17 |13/12/10 |6 |Selección del nuevo modelo o tipo de alumbrado público que se implantará en|

| | | |el sector |

|Semana 18 |20/12/10 |8 |Elaboración de los análisis de precio unitario para futura ejecución el |

| | | |proyecto |

|Semana 19 |27/12/10 |6 |Elaboración de los análisis de precio unitario para futura ejecución el |

| | | |proyecto |

|Semana 20 |02/01/11 |6 |Elaboración de los análisis de precio unitario para futura ejecución el |

| | | |proyecto |

|Semana 21 |09/01/11 |8 |Realización de cómputos métricos del nuevo diseño de distribución aérea y |

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| | | |alumbrado público |

|Semana 22 |16/01/11 |6 |Elaboración de diapositivas para exposición digital del proyecto a la |

| | | |comunidad y la Universidad. |

|Semana 23 |23/01/11 |4 |Reunión con la comunidad para discusión y exposición del presupuesto |

| | | |obtenido y resultados del proyecto |

| | | |Entrega del proyecto y entrega a la comunidad | |Objetivos |Actividades Cumplidas |Resultados Obtenidos |

|Búsqueda de la principal problemática|Diagnóstico y recorrido por el sector |Detección de distintos puntos de fallas|

|eléctrica presente en la comunidad. |eléctrico de la comunidad. |e ineficiencias en iluminación. |

|Diseño y distribución de una red |Adquisición de datos en la comunidad y |Nueva demanda por vivienda, capacidad |

|eléctrica aérea. |cálculos referente a este. |de los bancos de transformación. | |Elección y propuesta de los distintos|Definición de equipos para propuesta |Nuevos equipos y ubicación en el |

|equipos a utilizar en el diseño. |por criterios obtenidos en cálculos. |sistema. |

|Interacción con la comunidad y |Dar a conocer la planificación y |Aceptación por parte de la comunidad |

|estudiante. |desarrollo del proyecto |para el desarrollo del proyecto con un | | | |mutuo interés. |

MEMORIA DESCRIPTIVA:

El presente proyecto tiene por finalidad el diseño de la red eléctrica a través de un estudio de carga realizado en el sector Los Rosales de Quebrada de Cúa, Edo. Miranda.

El sistema eléctrico que presenta la comunidad actualmente está comprendido

netamente por sistemas monofásicos lo cual será sustituidos por sistemas trifásicos de 208 V por fase, que abordaran al crecimiento de la población el en sector y las

pequeñas industrias y negocios en los últimos años.

El área residencial presenta una demanda promedio de aproximadamente 2.44 KVA por vivienda considerado este dato como demanda futura.

El alcance de dicho diseño comprende:

➢ Estimación de las demandas eléctricas (Método de Demanda Diversificada de la Westinghouse).

➢ Diseño y cálculo de las Redes Eléctricas de Media y Baja tensión y Alumbrado público.

➢ Elaboración de presupuesto del diseño del sistema eléctrico.

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Los criterios de diseño utilizados en el presente proyecto, cumplen en líneas generales con las normas establecidas en las “ NORMAS DE DISEÑO PARA LAS LÍNEAS DE ALIMENTACIÓN Y REDES DE DISTRIBUCIÓN “, de la empresa eléctrica CADAFE, de fecha de Junio de 1.987.

Consideraciones generales:

El diseño del sistema de media tensión es aéreo, trifásico con un nivel de tensión de 13.800 V., 60 Hz, en conexión delta, configuración radial, la cual es considerada adecuada para satisfacer las cargas previstas, con un nivel de confiabilidad aceptada. Para el soporte e instalación de los conductores eléctricos y accesorios se utilizará posteadura de acero.

Todos los herrajes a utilizar serán de acero galvanizado y los mismos tendrán que ser nuevos y aprobados por CORPOELEC, para este tipo de obra.

Los transformadores de distribución serán del tipo convencional en aceite, instalados en bancos Trifásicos de capacidad en KVA. , Según se indiquen en los planos. El conductor a utilizar será de ALUMINIO – ARVIDAL, tanto en Media Tensión como en Baja Tensión, de acuerdo a lo propuesto por la Empresa Eléctrica Cadafe - Miranda - Región 4, Filial de CORPOELEC.

Para la Red de Baja Tensión se utilizarán arreglos de percha de 5 aisladores por poste en el sector trifásico, en donde se alimenten cargas residenciales y de alumbrado público.

El nivel de tensión de la Red de Baja Tensión será de 3x120/240 v, 60 Hz, trifásico configuración radial, cuatro hilos más un hilo piloto para el control de alumbrado público.

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN. Red de Media Tensión

La red de Media Tensión (alimentación primaria) del urbanismo será aérea, tipo radial, considerada adecuada para satisfacer la carga prevista con un nivel de confiabilidad aceptable.

El sistema de media tensión es aéreo, trifásico.

El conductor de diseño será de ALUMINIO- ARVIDAL desnudo monopolar, calibre # 4/0 AWG.

La caída de tensión será menor o igual al 1% valor dado por las normas de (CADAFE) y se calculará con la siguiente expresión:

%V = (R cos ( + X sen ( ) x KVA. x L 10 x (KV)2

Donde:

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Cos ( Factor de potencia de la carga

KVA. Carga en Kva. En cada uno de los nodos en estudio. L Longitud de los tramos en estudio en Km.

KV. Tensión fase a fase del sistema en KV.

En general se tomará en cuenta para el cálculo del conductor, tanto la caída de tensión como la capacidad térmica.

La tensión mecánica a ser aplicada a los conductores durante su instalación deberá ser del 25 % de su carga de ruptura para las condiciones extremas de temperatura y vientos.

CARACTERÍSTICAS DE LA RED DE MEDIA TENSIÓN Tensión 13.8 KV

Fases 3

Frecuencia 60 Hz

Máxima caída de tensión 1%

El proyecto contempla la alimentación del sector a través de una derivación del circuito troncal existente, dicha troncal está conformada por una terna con conductor de

ALUMINIO- ARVIDAL, CALIBRE 4/0 AWG. Siendo el circuito 1 Las Marinas de la Sub. Estación CÚA.

Red de Baja Tensión

La red de baja tensión o alimentación secundaria es aérea, de configuración radial, conformada por varios ramales alimentados desde los bancos de transformadores trifásicos con relación 13.800 / 3x120-240 V, 60 Hz.

Los conductores serán de ALUMINIO ARVIDAL para las tres (3) fases y neutro. Para el sector a dividir el sistema seleccionado, basándose en las características de las cargas, es el trifásico a cuatro (4) hilos, con tensiones iguales a 3x 120 /240 V. También por normas de CADAFE la caída de tensión no debe superar el 3 % siendo ésta calculada con la siguiente expresión:

%V = (R cos ( + X sen ( ) x KVA. x L 10 x (KV)2

Donde:

R y X Resistencia y Reactancia en (/m

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L Longitud de los tramos en estudio en (m) KV Tensión fase a fase del sistema en Kv. Cos ( Factor de potencia de la carga

Al igual que para la escogencia del conductor de la red de media tensión, en los cálculos de la red de baja tensión se tomará en cuenta la caída de tensión y la capacidad térmica.

La tensión mecánica máxima a ser aplicada a los conductores deberá ser del 25% de su carga de ruptura para las condiciones extremas de temperatura y viento.

Características De La Red De Baja Tensión.

Las características de la red de baja tensión trifásica son: Tensión 3x120/240 V Fases 3 F + 1 N Sistema Radial Frecuencia 60 Hz Caída de tensión 3 % Alumbrado Público.

Toda la red de alumbrado público se ha diseñado con un (1) conductor de ALUMINIO – ARVIDAL # 2, y las lámparas de dicho diseño será M-200 con bombillo vapor de sodio alta presión de 150w, con una tensión monofásica de 120 V. (1F + 1 Neutro). También por normas de CADAFE la caída de tensión no debe superar el 3.5% siendo esta calculada con la siguiente expresión:

%V = 2 x (R cos ( + X sen ( ) x KVA. x L 10 x (KV)2

Donde:

R y X Resistencia y Reactancia en (/m

KVA. Carga a lo largo de todo el sistema en KVA L Longitud de los tramos en estudio en (m) KV Tensión fase a fase del sistema en Kv Cos ( Factor de potencia de la carga

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Las luminarias se instalarán sobre los postes por intermedio de brazos metálicos de 1.5 metros de largo curvo con dos abrazaderas.

Control del alumbrado público.

El encendido de las luminarias será automático, instalándose en los postes de transformación un equipo de control de dicho alumbrado. Este equipo está formado por una bornera, una célula fotoeléctrica NA, para 120 V. Un contactor magnético bipolar para 240 V. y un fusible de 30 A.

Transformadores

Todos los transformadores serán de distribución, tipo convencional, en aceite utilizándose transformadores trifásicos.

Todos se protegerán en el lado de alta tensión mediante fusibles tipo K con capacidad de acuerdo al banco de transformación protegido.

Crucetas

Las crucetas serán de acero galvanizado del tipo angular de 2.40 m. de longitud, 8 mm. de espesor para la red trifásica de alta tensión, especialmente diseñada para este tipo de montaje. La disposición de los conductores sobre estas crucetas será en forma horizontal y los mismos deberán cumplir las distancias a masa normalizadas para la tensión de 13.8 Kv.

También se utilizará este tipo de cruceta sin aisladores para la colocación de los pararrayos y corta corrientes en caso que sea necesario.

Postes de distribución

Los postes serán tubulares de acero, con dos (2) o tres (3) secciones de diámetro diferentes, embutidos en caliente con las siguientes características:

Cuadro N° 1.

Características de los Postes.

|LONG. (m) |E.C. (Kg.) |UTILIZACIÓN | |8.23 |116 |Baja tensión en alineación | |8.23 |178 |Baja tensión terminal ó ángulo | |10.67 |223 | Alta tensión alineación |

|11.28 |211 |Alta Tensión y Transformación |

Nota: Cuadro de Proyecto Comunitario elaborado por Eckard Reyna. Perchas

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para la red trifásica de baja tensión y alumbrado público. Su uso solamente está destinado a las redes de baja tensión y alumbrado público.

Acometidas residenciales

Se ubicarán de acuerdo al rediseño implementado.

Cálculos del consumo en KVA por Unidad de Viviendas (Método de la Westinghouse). Número de suscriptores registrados en la comunidad = 92 viviendas.

Cuadro N° 2.

Datos de Artefactos eléctricos y consumo estimado de potencia, obtenido de censo realizado a la comunidad.

|Artefactos |% |D Div. Kw. |F VH (7:00 p.m.) |D pico. Kw. | |Luz y Misceláneos |100 |0.525 |1.00 |48.3 | |Refrigerador |100 |0.046 |0.95 |4.0204 | |Calentador |40 |0.736 |0.98 |26.6873 | |Aire Acond ½ Hp |60 |0.304 |0.91 |15.2152 | |Cocina Eléctrica |20 |0.55 |0.4 |3.96 | |Secadora |50 |1.205 |0.26 |14.4118 | | |Demanda pico total: |112.5947 Kw |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados. Considerando un Factor de Potencia = 0.8

Demanda total en KVA = 112.5947 KW = 140.74 KVA 0.8

Demanda por vivienda = 140.74 KVA = 1.52 KVA/Vivienda 92

Demanda Futura Df = D0 (1+r)n

r = taza de crecimiento n = N° de años

Df = 1.52 KVA (1+10%)5 Df = 1.52 KVA (1+0.1)5 = 2.44 KVA. Df = 2.44 KVA

Distribución Eléctrica en Alta Tensión

Proyecto: Instalación Eléctrica del Sector Los Rosales.

Ubicación: Quebrada de Cúa, Cúa, Municipio Urdaneta, Edo. Miranda Sector Eléctrico: 1

Demanda por Suscriptores = 2.44 KVA/Susc. FP = 0.8 en atraso. Diagrama unifilar en Alta Tensión de todo el sector.

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Figura 1.

Trocal proveniente del circuito #1 Las Marinas subestación Cúa (3x3.75) (3x37.5) 2 1 200m 103m (3x37.5)

Nota: Diagrama elaborado por los autores del proyecto según el criterio de diseño. Cálculos por capacidad de Corriente.

I = 337.5 KVA .= 17.64 Amp. √3 x 13.8 Kv x 0.8

El conductor a elegir según el cálculo realizado es el conductor de aluminio arvidal calibre AWG # 8. Como el conductor obtenido no es comercial, se elige el conductor calibre AWG # 2 con un factor K = 0.5146x10-3

Cuadro N° 3.

Parámetros del Circuito AT por capacidad de corriente. |CIRCUITO |L (m.) |P (KVA) |VL (KV) |FP |I (A) |

|AT |303 |337.5 |13.8 |0.8 |17.64 |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados. Cálculo por caída de Tensión.

L1 = l1 = 103 L2 = l1+l2 = 103+200 =303 S1 = 112.5 KVA. S2 = 225 KVA. CD = L1 x S1 + L2 x S2 CD = (0,103 x 112.5) + (0,2 x 225) CD = 11,58 + 45 = 56,58 KVAL. ∆V= KVAL x K ∆V= 56,58 x 0.5146x10-3 = 0.029 x 100 = 2.91 %

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elige el conductor calibre AWG # 1/0 con un factor K de 0.3777 x 10-3 Cálculo por Tramos.

Cuadro N° 4

Parámetros del Circuito AT por caída de tensión. |Tramos |L (Km) |P (KVA) |KVAL |K (10-3) |∆V tramos | |0-1 |0.103 |337.5 |34.76 |0.3777 |0.01312 |

|1-2 |0.2 |225 |45 |0.3777 |0.01699 |

|--- |∆V total |= 0.03013 |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados. Sector Eléctrico 1

Distribución Eléctrica para baja tensión

Proyecto: Instalación Eléctrica del Sector Los Rosales

Ubicación: Quebrada de Cúa, Cúa, Municipio Urdaneta, Edo. Miranda

Sector Eléctrico: 1. Calle Las Acacias, calle Los Olivos y calle La Rueda. Nº de suscriptores: 29

Demanda pos Suscriptores = 2.44 KVA/Susc, FP = 0.8 en atraso

Demanda para el alumbrado público (DAP): Los bombillos son de 150w/120V [pic]del consumo del balasto

DIAGRAMA UNIFILAR EN BT DEL SECTOR 1. Figura 2.

Distribución de carga y división del sector 1 por circuitos. 3x 37.5 KVA (4x2.44) +0.15 22m. 22m. 22m. 22m. 22m. 22m. (0.15) (0.15) (2.44x2)+0.15 (2.44x2)+0.15 (3x2.44)+0.15 (2x2.44) (3x2.44)+0.15 (2x2.44) (2x2.44) (2x2.44)+0.15 (3x2.44)+0.15 (2x2.44)+0.15 (2x2.44)+0.15

Nota: Diagrama elaborado por los autores del proyecto según el criterio de diseño. CALCULO DE CORRIENTE

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Cuadro N° 5.

Parámetros de los circuitos presentes en el sector 1 obtenidos por capacidad de corriente.

|CIRCUITO |P (KVA) |VL (V) |FP |I (A) | |C1 |22.26 |208 |0.8 |77.23 |

|C2 |10.36 |208 |0.8 |35.94 | |C3 |39.79 |208 |0.8 |138.05 |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados.

Según los datos obtenidos en la tabla N° 4 por los cálculos anteriormente realizados, se obtiene que para el circuito 1 (C1) el calibre del conductor será AWG # 6, para el circuito 2 (C2) será AWG # 6 y para el Circuito 3 será de AWG # 4

Cálculos de la Capacidad de Distribución en Baja Tensión S1 Para C1, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(22 x 7.47) + (44 x 14.79)] CD = 815.01 KVAL.

La constante K en BT para un conductor arvidal de aluminio AWG # 2 = 2.2506 x 10-3 ∆V% = CD x K

∆V% = 815.1 x 2.2506 x 10-3 = 1.83% < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2 es apto.

Para C2, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(22 x 5.03) + (44 x 5.03) + (66 x 0.15) + (88 x 0.15)] CD = 355.08 KVAL.

La constante K en BT para un conductor arvidal de aluminio AWG # 2 = 2.2506 x 10-3 ∆V% = CD x K

∆V% = 355.08 x 2.2506 x 10-3 = 0.79% < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2 es apto.

Para C3, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(20 x 12.35) + (40 x 9.91) + (60 x 7.47) + (70 x 5.03) + (80 x 5.03)] CD = 1846.1 KVAL.

La constante K en BT para un conductor arvidal de aluminio AWG # 2 = 2.2506 x 10-3 ∆V% = CD x K

∆V% = 1846.1 x 2.2506 x 10-3 = 4.15% > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2 no es apto.

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Se realiza el cálculo con un conductor mayor, en este caso el calibre AWG # 1/0 con un factor K de 1. 6111 x 10-3.

∆V% = CD x K

∆V% = 1846.1 x 1.6111 x 10-3 = 2.97% < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 1/0 es apto.

Cuadro N° 6.

Resultados Finales de los parámetros calculados para el sector 1 obtenidos por caída de tensión.

|Datos obtenidos para BT S1 |

|Circuito |Uso |KVA |L (Mts) |KVAL |(C por |(C∆V |(C elegido según | | | | | | |Corriente | |norma CADAFE. |

|C1 |Residencial |22.26 |44 |979.44 |6 |2 |2 | |C2 |Residencial |10.36 |88 |911.68 |6 |2 |2 | |C3 |Residencial |39.79 |80 |3183.2 |4 |4 |2 |

|VL = 208 |72.41 |El banco de transformadores necesario es de 3x37,5 KVA. Con| | | | |fusible AT. Tipo k : 6 | |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados. Sector Eléctrico 2.

Distribución Eléctrica para baja tensión

Proyecto: Instalación Eléctrica del Sector Los Rosales

Ubicación: Quebrada de Cúa, Cúa, Municipio Urdaneta, Edo. Miranda

Sector Eléctrico: 1. Calle Principal Los Rosales, calle Cotoperi. Nº de suscriptores: 33 Demanda pos Suscriptores = 2.44 KVA/Susc, FP = 0.8 en atraso

Demanda para el alumbrado público (DAP): Los bombillos son de 150w/120V [pic]del consumo del balasto

DIAGRAMA UNIFILAR EN BT DEL SECTOR 2 Figura 3.

Distribución de carga y división del sector 2 por circuitos.

(2x2.44) + 0.15 (2x2.44) + 0.15 (2x2.44) + 0.15 (0.15) (2x2.44) + 0.15 (2x2.44) + 0.15 (2x2.44) + 0.15 (3x37.5)KVA 22m 22m. 22m. 22m. 22m. 22m. 22m. 22m. 22m. 20m. 20m. 20m. 20m. 20m. 20m. (0.15) (2x2.44) (0.15) (3x2.44) (0.15) (2x2.44) (0.15) (2x2.44) + 0.15 (0.15) (0.15) (2x2.44) (0.15) (0.15) (3x2.44) + 0.15 (2x2.44) (0.15)

(15)

(2x2.44) (3x2.44) + 0.15 (0.15)

(0.15)

Nota: Diagrama elaborado por los autores del proyecto según el criterio de diseño. CALCULO DE CORRIENTE.

[pic]

Cuadro N° 7.

Parámetros de los circuitos presentes en el sector 2 obtenidos por capacidad de corriente.

|CIRCUITO |P (KVA) |VL (V) |FP |I (A) | |C1 |37.95 |208 |0.8 |131.6 |

|C2 |20.57 |208 |0.8 |71.37 | |C3 |25.3 |208 |0.8 |87.78 |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados.

Según los datos arrojados en la tabla N° 6 por los cálculos anteriormente realizados, se obtiene que para el circuito 1 (C1) el calibre del conductor será AWG # 4, para el circuito 2 (C2) será AWG # 4 y para el Circuito 3 será de AWG # 6.

Cálculos de Capacidad de Distribución en Baja Tensión S2 Para C1, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(22 x 0.15) + (44 x 5.03) + (66 x 0.15) + (88 x 9.91) + ( 110 x 0.15) + (154 x 0.15) + (176 x 9.91) + (198 x 0.15)]

CD = 4550.26 KVAL. ∆V% = CD x K

∆V% =4550.26 x 1.6111 x 10-3 = 7.33% > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 1/0 no es aceptable.

∆V% = CD x K

∆V% = 4550.26 x 1.3812 x 10-3 = 6.28% > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2/0 no es aceptable.

∆V% = CD x K

∆V% =4550.26 x 1.0139 x 10-3 = 4.61% > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 4/0 no es aceptable.

(16)

Para C2, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn CD = [(20 x 0.15) + (40 x 9.91) + (60 x 0.15) + (80 x 5.03) + ( 100 x 0.15) + (120 x 5.03)] CD = 1429.4 KVAL. ∆V% = CD x K

∆V% =1429.4 x 2.2506 x 10-3 = 3.21 % > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2 no es aceptable.

∆V% = CD x K

∆V% =1429.4 x 1.6111 x 10-3 = 2.30 % < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 1/0 es aceptable.

Para C3, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(22 x 0.15) + (44 x 12.35) + (66 x 0.15) + (88 x 12.2) + (110 x 0.15) + (132 x 50.15)]

CD = 1666.5 KVAL. ∆V% = CD x K

∆V% =1666.5 x 2.2506 x 10-3 = 3.75 % > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2 no es aceptable.

∆V% = CD x K

∆V% =1666.5 x 1.66111 x 10-3 = 2.68 % < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 1/0 es aceptable.

Cuadro N° 8.

Resultados Finales de los parámetros calculados para el sector 2 obtenidos por caída de tensión.

|Datos obtenidos para BT S1 |

|Circuito |Uso |KVA |L (Mts) |KVAL |(C por |(C∆V |(C elegido según | | | | | | |Corriente | |norma CADAFE. |

|C1 |Residencial |37.95 |198 |7514.1 |4 |4/0 |2 | |C2 |Residencial |20.57 |120 |2468.4 |6 |1/0 |2 | |C3 |Residencial |25.30 |132 |3339.6 |6 |1/0 |2 |

|VL = 208 |83.82 |El banco de transformadores necesario es de 3x37,5 KVA. Con| | | | |fusible AT. Tipo k : 6 | |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados. Sector Eléctrico 3.

Distribución Eléctrica para baja tensión

Proyecto: Instalación Eléctrica del Sector Los Rosales

(17)

Sector Eléctrico: Calle los Almendrones y Calle Ciega los Almendrones. Nº de suscriptores: 31

Demanda pos Suscriptores = 2.44 KVA/Susc, FP = 0.8 en atraso

Demanda para el alumbrado público (DAP): Los bombillos son de 150w/120V [pic]del consumo del balasto

DIAGRAMA UNIFILAR EN BT DEL SECTOR 3 Figura 4.

Distribución de carga y división del sector 3 por circuitos. (0.15) (4x2.44) + 0.15 (0.15) (4x2.44) + 0.15 (0.15) (1x2.44) (0.15) (2x2.44) (3x37,5)KVA (3x2.44) + 0.15 (2x2.44) (0.15) (3x2.44) + 0.15 (2x2.44) + 0.15 (3x2.44) + 0.15 (1x2.44) + 0.15 (3x2.44) + 0.15 (2x2.44) + 0.15 (3x2.44) + 0.15

Nota: Diagrama elaborado por los autores del proyecto según el criterio de diseño. CALCULO DE CORRIENTE

[pic]

Cuadro N° 9.

Parámetros de los circuitos presentes en el sector 3 obtenidos por capacidad de corriente.

|CIRCUITO |P (KVA) |VL (V) |FP |I (A) | |C1 |20.12 |208 |0.8 |69.80 |

|C2 |30.63 |208 |0.8 |106.27 | |C3 |27.44 |208 |0.8 |95.20 |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados.

Según los datos arrojados en la tabla N° 8 por los cálculos anteriormente realizados, se obtiene que para el circuito 1 (C1) el calibre del conductor será AWG # 6, para el circuito 2 (C2) será AWG # 4 y para el Circuito 3 será de AWG # 6

(18)

Para C1, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(20 x 9.91) + (38 x 0.15) + (56 x 14.79)] CD = 1032.14 KVAL.

∆V% = CD x K

∆V% =1032.14 x 2.2506 x 10-3 = 2.32% < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2 es aceptable.

Para C2, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(20 x 7.47) + (40 x 7.47) + (60 x 5.03) + (80 x 7.47)] CD = 1347.6 KVAL.

∆V% = CD x K

∆V% =1347.6x 2.2506 x 10-3 = 3.03 % > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2 no es aceptable.

∆V% = CD x K

∆V% =1347.6 x 1.6111 x 10-3 = 2.17 % < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 1/0 es aceptable.

Para C3, Capacidad de Distribución por Caída de Tensión CD = L1 x S1 + L2 x S2 + L3 x S3… Ln x Sn

CD = [(20 x 0.15) + (40 x 7.47) + (60 x 0.15) + (80 x 12.35) + (100 x 7.47) + (120 x 0.15) + (140 x 0.15) + (160 x 2.59)]

CD = 2499.2 KVAL. ∆V% = CD x K

∆V% = 2499.2 x 1.6111 x 10-3 = 4.02 % > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 1/0 no es aceptable.

∆V% = CD x K

∆V% = 2499.2 x 1.3812 x 10-3 = 3.45 % > 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 2/0 no es aceptable.

∆V% = CD x K

∆V% = 2499.2 x 1.0139 x 10-3 = 2.53 % < 3% (% Exigido para circuitos de BT), es por ello que el conductor AWG # 4/0 es aceptable.

Cuadro N° 10.

Resultados Finales de los parámetros calculados para el sector 3 obtenidos por caída de tensión.

(19)

|Circuito |Uso |KVA |L (Mts) |KVAL |(C por |(C∆V |(C elegido según | | | | | | |Corriente | |norma CADAFE. |

|C1 |Residencial |20.12 |56 |1126.72 |6 |2 |2 | |C2 |Residencial |30.63 |80 |2450.4 |4 |1/0 |2 | |C3 |Residencial |27.04 |180 |4939.2 |6 |4/0 |2 |

|VL = 208 |78.19 |El banco de transformadores necesario es de 3x37,5 KVA. Con| | | | |fusible AT. Tipo k : 6 | |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según los resultados. CÓMPUTOS MÉTRICOS.

Cuadro N° 11

|Descripción |Cantidad |Unidad |

|Luminaria M-200 nacional, bombillo vapor de sodio, rosca E-40, voltaje 120 V., potencia 150 W.|48 |PZA. |

|Percha de 5 aislantes de porcelana tipo carrete. |61 |PZA. | |Conductor de aluminio ARVIDAL # 2 |5050 |MTS. |

|Transformador de 37,5 KVA. Relación de transformación 13.800/(240-220) V. Monofásico de |9 |PZA. |

|distribución con enfriamiento en aceite. | | |

|Soportes para banco de transformador trifásico con base a las especificaciones de los mismos. |3 |PZA. |

|Corta corriente de 15 KV con fusible tipo K de 6 Amp. |9 |PZA. | |Para rayo tipo válvula aterrado 12 KV |9 |PZA. |

|Barra Copperweld de cobre de 1.95 m. |3 |PZA. |

|Crucetas trifásicas de 2.40 m. de largo para 13.8 KV. |19 |PZA. | |Poste de 37´ 211 Kg. D = 6”. 5”. 4” |8 |PZA. |

|Poste de 27´ 116 Kg. D = 4” . 3” |41 |PZA. | |Brazo de A.P. de 11/4” x 1.5 m. |48 |PZA. | |Foto celda (NO) con base para portes. |3 |PZA. |

|Aisladores de porcelana tipo espiga de 15 KV. |27 |PZA. | |Conductor de aluminio ARVIDAL # 1/0. |820 |PZA. |

|Abrazadera para soporte de cruceta y perchas |141 |PZA. |

Nota: Cuadro elaborado por los autores del proyecto según análisis de precio y diseño de la red eléctrica.

Conclusiones y recomendaciones.

Aunque la selección de conductores se obtiene por caída de tensión en la mayoría de los casos, también se realiza por capacidad de corriente para verificar y seleccionar la protección de sobre corriente apropiada, tanto del circuito como del sistema de control de alumbrado, el cable de puesta a tierra de postes y luminarias.

En relación del mantenimiento de alumbrado público según Oswaldo Penissi se puede concluir lo siguiente:

(20)

✓ Para lograr la continuidad de buen servicio se deben elaborar programas de mantenimiento, a ejecutarse bajo una estricta supervisión a lo largo de todo el año. ✓ Cada sector de mantenimiento no debe exceder los 3000 puntos de iluminación.

✓ Se recomienda contratar todos los casos de mantenimiento de primer nivel, al igual que los de segundo nivel, es decir, desde el reemplazo de bombillos quemados, revisión de conductores, contactos sócates, accesorios de luminarias, fusibles y células fotoeléctricas, hasta reparación y reemplazo de equipos, controles de alumbrado, luminarias, cableados, postes, entre otros. Tomando en cuenta sus respectivos control de procesamiento de datos. Aunque también estos servicios podrían ser ejecutados por administración directa, o bien la modalidad que fije la Comunidad.

✓ Solicitar la colaboración de asociaciones de vecinos.

✓ Mantener al día los planos del sistema en caso de alguna modificación y para detectar con mayor facilidad alguna falla en caso que se presente.

✓ Brindar un sólido apoyo por parte de la comunidad, a la unidad de control y supervisión de mantenimiento de alumbrado público.

✓ Por otro lado es necesario también desmantelar las luminarias existentes de tipo M-520 para la colocación de las propuestas en el proyecto, la poda de árboles en todo el sector, además es imprensindible pintar los postes que se van a colocar y que luego de su colocación se les proteja con una base de concreto para evitar la corrección. ✓ Otro aspecto importante es eliminar el alumbrado que la comunidad coloca en la época navideña o para mejora de iluminación y que se conecte de manera equitativa los puntos de alimentación en el poste como existe en el diseño.

|Dificultades y limitaciones encontradas durante la ejecución del proyecto | |El consejo comunal no se encuentra totalmente organizado. |

|Falta de asesoría para la elaboración de proyectos comunales. |

|Falta de datos técnicos, como base de datos para las partidas del presupuesto y normas de diseño y simbología eléctrica. |

|La poca comunicación entre los vecinos de la comunidad. |

|La difícil adquisición y manejo del programa para levantamiento de planos. | |Factores que favorecieron la ejecución del proyecto |

|En la comunidad ya existía concretamente un consejo comunal registrado con su inscripción legal. |

|La colaboración por parte de personas vecinas para determinar la problemática existente y la adquisición de datos sobre |

|la comunidad. |

|Crecimiento de los proyectos a nivel social para beneficio del pueblo. | |La buena preparación técnica y académica de los autores. |

(21)

G. REFLEXIONES INDIVIDUALES SOBRE LAS EXPERIENCIAS Y VIVENCIAS EN EL CUMPLIMIENTO DEL PROYECTO DE SERVICIO COMUNITARIO.

| | | | | | | | | | | | | | |Ricardo J. Alcaraz A. | | | | | | | | | | | | | | | |José G. Plaza S. | H. OBSERVACIONES. HOJA DE APROBACION.

A fin de aprobar el proyecto comunitario el cual lleva como título: DISEÑO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN AÉREA, ESTUDIO DE CARGA Y ACONDICIONAMIENTO DE LOS ALUMBRADOS PÚBLICOS DEL SECTOR “LOS ROSALES” DE QUEBRADA DE CÚA. CÚA, EDO. MIRANDA.

________________ ________________ Firma del Estudiante Firma del Estudiante _____________________________ Firma y sello del Consejo Comunal

|Evaluación por parte del tutor: |Fecha de Evaluación: |

|CUMPLIÓ/CUMPLIERON: |NO CUMPLIÓ/CUMPLIERON: |Firma tutor: | VISTO BUENO:

Coordinador Departamental: __________________________ Coordinadora Regional: ______________________________ REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

(22)

Westinghouse. (1976). Manual de Alumbrado. (2da ed.). Madrid: Dossat. Reyna, E. (2010). Remodelación de redes en media y baja tensión y alumbrado público del sector 2 parte norte, urb. Cartanal Sta. Teresa del Tuy municipio. Independencia. Trabajo de Servicio Comunitario no publicado, UNEXPO Núcleo Charallave, Charallave.

Reglamento Interno del Servicio Comunitario de la UNEXPO (Resolución C.U. N° 2007-01-172). (2007, Febrero 01). Gaceta Oficial N° 38.272, Septiembre 14, 2005. I. ANEXOS.

Anexo A

Luminaria M-200 seleccionada para el proyecto como alumbrado público. Fuente: Corporation OBRAMAT

[pic] Anexo B

Imagen satelital del Sector “Los Rosales” Consejo Comunal El Progreso Fuente: Google Earth

Anexo C

Memoria Fotográfica. Diagnóstico.

Deterioro y fallas en el sistema eléctrico del consejo comunal El Progreso. Fuente: autor.

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Referencias

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