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INGENIERIA, PROCURA Y
CONSTRUCCIÓN PARA AMPLIACION
DE LA RED DE TRANSMISION
REGION OCCIDENTAL DEL ESTADO
ZULIA
PROYECTO: ENE047
DOCUMENTO No.: CD-G001 DISCIPLINAS: CIVIL/ ELECT/ MEC.
REVISION: B
FECHA: 11/05
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
DOCUMENTOS DE REFERENCIA:
OBSERVACIONES:
ELABORADO POR:
REVISADO POR:
Ing. Gerónimo Bilic APROBADO POR:
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
CD-G001
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CONTENIDO
1. OBJETIVOS
2. ALCANCE
3. ESQUEMAS DE POTENCIA EN SUBESTACIONES
4. NORMAS APLICABLES
5. CIVIL
5.1. Alcance
5.2. Permisos
5.3. Levantamiento Topográfico
5.4. Deforestación y Limpieza del Terreno
5.5. Estudio de Suelos
5.6. Movimiento de Tierra
5.7. Sistema de Drenaje
5.8. Cuarto para Alojamiento de Equipos de Control y Celdas 24 kV
5.9. Canalizaciones Subterráneas
5.10. Engranzonado de Patios
5.11. Sistema de Vialidad Interna
5.12. Cerca Perimetral y Portones
5.13. Estructuras Metálicas Galvanizadas para Pórticos y Soportes de Equipos
5.14. Fundaciones para Equipos Eléctricos y Estructuras Metálicas
6. ELECTRICIDAD
6.1. EQUIPOS MAYORES 138 KV y 24 KV
6.1.1. Transformadores de Potencia 138/ 25 KV
6.1.2. Interruptores de Potencia 138 KV y 24 KV
6.1.3. Seccionadores de Potencia 138 KV y 24 KV
6.1.4. Transformadores de Corriente 138 KV
6.1.5. Transformadores de Tensión 138 KV y 24 KV
6.1.6. Descargadores de Sobretensión
6.1.7. Bancos de Condensadores
6.1.8. Celdas de Potencia 24 KV
6.1.9. Cables de Media Tensión
6.2. ESQUEMA MODULAR COMPACTO
6.3. SISTEMA DE PROTECCIÒN, CONTROL NUMÉRICO, MEDICIÓN Y
COMUNICACIONES
6.3.1. Paneles y Relés de Protección
6.3.2. Funciones de Protección
6.3.3. Sistema de Control Numérico
6.3.4. Sistema de Control Convencional
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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6.3.5. Sistema de Comunicación
6.3.6. Sistema de Medición
6.3.7. Panel Registrador de Transientes.
6.4. EQUIPOS MENORES
6.4.1. Rectificador-Cargador
6.4.2. Banco de Baterías
6.4.3. Transformadores de Servicios Auxiliares
6.4.4. Tablero de Transferencia Automática Corriente Alterna (CA)
6.4.5. Tableros de Servicios Auxiliares CA y CC
6.5. SISTEMAS DE BARRAS 138 KV Y 24 KV
6.5.1. General
6.5.2. Barras Rígidas
6.5.3. Barras Tendida – (Conductores Flexibles)
6.5.4. Aisladores Soportes, Suspensión y Anclajes.
6.6. SISTEMA DE CANALIZACIONES
6.6.1. General
6.6.2. Tuberías Eléctricas
6.7. CABLES DE FUERZA, PROTECCIÓN, CONTROL, COMUNICACIÓN
6.7.1. Cableado de Fuerza
6.7.2. Cableado de Protección, Control, Medición y Señalización
6.7.3. Cableado de Comunicaciones
6.8. SISTEMAS DE SERVICIOS AUXILIARES CORRIENTE ALTERNA (CA) Y
CORRIENTE CONTINUA (CC)
6.8.1. Servicios Auxiliares Corriente Alterna (CA)
6.8.2. Transferencia Automática Corriente Alterna (CA)
6.8.3. Servicios Auxiliares Corriente Continua (CC)
6.8.4. Conexiones de Fuerza Patio
6.8.5. Tomacorrientes e Interruptores Control Alumbrado
6.9. SISTEMA TELEFÓNICO
6.10. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
6.11. PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS
6.12. SISTEMA DE ALUMBRADO EXTERIOR E INTERIOR
Alumbrado Exterior
Alumbrado Interior
Sistema de Alumbrado de Emergencia
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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6.13. SISTEMA DE ALARMA Y DETECCION DE INCENDIO
6.14. SISTEMA DE ENCLAVAMIENTO MECANICO PARA SECCIONAMIENTO
7. MECANICA
7.1. Alcance
7.2. Variables de Ambiente
7.3. Variables de la Demanda Térmica
7.4. Equipo de Climatización
7.5. Sistema de Ductos
7.6. Accesorios
8. ANEXO 1
Condiciones Ambientales y Meteorológicas
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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1. OBJETIVO
El presente documento tiene por finalidad establecer los criterios y lineamientos de
diseño para la “INGENIERIA, PROCURA Y CONSTRUCCIÓN PARA
AMPLIACION DE LA RED DE TRANSMISION REGION OCCIDENTAL DEL
ESTADO ZULIA”, según se detalla en el “Alcance de los Trabajos”, descritos en la
Sección 2, y de acuerdo a lo siguiente:
- Desarrollar las Especificaciones Técnicas Particulares de los sistemas, equipos y
materiales a ser suministrados e instalados.
- Diseño, procura, fabricación, construcción y puesta en operación de sistemas de:
Potencia, protección de tecnología digital, con base a algoritmos numéricos,
automatización, control numérico o convencional, comunicación, medición,
servicios auxiliares, entre otros, asociados a las subestaciones de ENELVEN,
bien sea como nuevas o sus ampliaciones.
2. ALCANCE DE LOS TRABAJOS
Este documento establece los lineamientos y criterios técnicos, para la elaboración
de la Ingeniería de Detalle, suministro de equipos, construcción y puesta en servicio
de los trabajos que en general consideran la:
- Construcción de cinco nuevas subestaciones, que se integrarán a un sistema de
potencia en anillo en 138 KV, con un arreglo Normalizado en “H”, lado de 138
KV, con dos llegadas de línea de transmisión, dos transformadores de potencia
de 42 MVA, 138/25 KV, con esquema de barra simple 24 KV, seccionada con
interruptor de acople y con cuatro circuitos de distribución, en 24 KV, por barra.
- Construcción de tres nuevas subestaciones, que se integrarán a un sistema de
potencia en anillo en 138 KV, con un arreglo Normalizado en “H”, lado de 138
KV, con dos llegadas de línea de transmisión, dos transformadores de potencia
de 83 MVA, 138/25 KV, con esquema de barra simple 24 KV, seccionada con
interruptor de acople y con cinco circuitos de distribución, en 24 KV, por barra.
- Instalación de un autotransformador de 333 MVA en la Subestación
Cuatricentenario. Incluye actividades de desensamblaje, secado, impregnación
con aceite mineral aislante, traslado, entre otras actividades.
- Construcción de tres terminales de línea en 138 KV.
- Instalación de compensación reactiva de 12,6 y 25,2 MVAR en seis
subestaciones.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Los trabajos a realizar se han agrupado en Lotes, con sus renglones y se enuncian a
continuación:
LOTE RENGLON DESCRIPCION DEL
PROYECTO 1 S/E LOS ROBLES 138/ 24 KV, 2x83 MVA
2 S/E JARDIN BOTANICO 138/ 24 KV, 2x42 MVA
3 S/E 5 DE JULIO 138/ 24 KV, 2x83 MVA
4 S/E LA FLORESTA 138/ 24 KV, 2x83 MVA
5 S/E LA CAÑADA 138/ 24 KV, 2x42 MVA
6 S/E CATANEJA 138/ 24 KV, 2x42 MVA
7 S/E EL MOJAN 138/ 24 KV, 2x42 MVA
8 S/E RAUL LEONI 138/ 24 KV, 2x42 MVA
1
LOTE RENGLON DESCRIPCION DEL PROYECTO
1 S/E CUATRICENTENARIO 230/ 138 KV. INST. 2DO. AUTX 333 MVA.
2S/E LA VILLA, TERMINAL DE LINEA 138 KV PARA LT LA VILLA -
MACHIQUES II
3S/E MACHIQUES, TERMINAL DE LINEA 138 KV PARA LT LA VILLA -
MACHIQUES II
4S/E SANTA BARBARA, TERMINAL DE LINEA 138 KV PARA LT STA.
BARBARA - KM 33
2
LOTE RENGLON DESCRIPCION DEL PROYECTO
1 S/E ZONA INDUSTRIAL 24 KV, BANCOS DE CONDENSADORES
2 S/E AMPARO 24 KV, BANCOS DE CONDENSADORES
3 S/E LA VILLA 24 KV, BANCOS DE CONDENSADORES
4 S/E CAUJARITO 24 KV, BANCOS DE CONDENSADORES
5 S/E TRINIDAD 24 KV, BANCOS DE CONDENSADORES
6 S/E CENTRAL 24 KV, BANCOS DE CONDENSADORES
3
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Los lineamientos y criterios de diseño, para el proyecto de Ingeniería, Procura y
Construcción (IPC) de las líneas de transmisión se establecen en el documento CD-
G101.
Los proyectos antes descritos se ejecutarán bajo el esquema de elaboración de
Ingeniería de Detalle, procura y suministro de equipos, fabricación, instalación,
construcción y puesta en servicio de la Línea de Transmisión o Subestación.
3. ESQUEMAS DE POTENCIA EN SUBESTACIONES
La construcción de una nueva subestación o la ampliación de una subestación, podrá
ejecutarse de acuerdo a esquemas de potencia, descritos a continuación:
- Equipos de Potencia – Esquema Convencional, es decir, equipos individuales,
tales como: Interruptor de Potencia, Seccionador, Transformador de Corriente,
Transformador de Voltaje, Descargador de Sobretensión, similares a los
existentes en las subestaciones, tipo intemperie, montaje sobre estructuras
soportes, para cada equipo; interconexión entre ellos, por medios de barras
flexibles o rígidas, instaladas sobre pórticos en celosía.
- Equipos de Potencia Modular – Compacto: Equipos de potencia integrados en
módulos prefabricados, de acuerdo a lo siguiente:
o Modular Compacto, con interruptor “tanque vivo”, extraíble, equipos
individuales asociados, tales como transformadores de corriente, de voltaje
y descargadores de sobre tensión, seccionador de puesta tierra, totalmente
aislados en aire.
o Modular Compacto, con interruptor “tanque muerto”, integrando en un
recipiente, transformadores de corriente (BCT´s), de voltaje, seccionadores
de fase y puesta a tierra, todos aislados en gas SF6, con conexión externa,
por medio de aisladores, a líneas o barras aéreas.
LOS OFERENTES, podrán presentar sus propuestas técnico-económicas, con
base a soluciones convencionales y como alternativa, cuando aplique, presentar
soluciones del tipo modular compacta, de tal forma que permita, al ENTE
CONTRATANTE, realizar una evaluación con base a criterios económicos,
operacionales, de mantenimiento, confiabilidad, referencias del equipo en el
mercado, entre otros.
4. NORMAS APLICABLES
El CONTRATISTA deberá indicar claramente en su oferta, bajo que normas está
diseñando, construyendo y probando los equipos, que deberán ser asumidas en su la
versión más reciente.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Normas nacionales equivalentes del país de origen del CONTRATISTA, de los
productos o servicios ofrecidos, podrán ser utilizadas, siempre y cuando sean de
mayor exigencia que las indicadas a continuación u otras que sean requeridas para el
desarrollo de los proyectos.
CIVIL
Normas Internacionales
ASTM. American Society for Testing and Materials.
AISC. American Institute of Steel Constructions
AWS. American Welding Society
ACI. American Concrete Institute
ANSI. American National Standard Institute
ASCE. American Society of Civil Engineers
Normas Venezolanas
COVENIN MINDUR 2003-86 Acciones de Viento sobre las Construcciones.
COVENIN MINDUR 2002-88 Acciones Mínimas para el Proyecto de
Edificaciones.
COVENIN MINDUR 1618/82 Estructuras de Acero para Edificaciones.
Proyecto, Fabricación y Construcción.
COVENIN. 2000-87. Sector Construcción. Especificaciones,
codificación y mediciones. Parte I. Carreteras.
COVENIN 1753-87 Estructuras de concreto armado para Edificios.
Análisis y Diseño.
COVENIN 1756-87 Edificaciones Antisísmicas.
SIDOR Manuales de proyecto de estructuras de acero
GACETA OFICIAL Extraordinario para instalaciones sanitarias.
REPÚBLICA DE VENEZUELA
No. 4.044
GACETA OFICIAL Normas Generales para el Proyecto de
REPÚBLICA DE VENEZUELA Alcantarillados.
No. 5.318 DEL 6/4/1999
MTC,1985 (NORVIAL) Normas para Proyectos de Carreteras.
CADAFE Guía para la Elaboración de Especificaciones
Particulares de Subestaciones.
CADAFE Guía para el Diseño de Fundaciones para
Pórticos y Equipos en Subestaciones.
ELECTRICIDAD
Normas Internacionales
ANSI American National Standard Institute.
IEEE Institute of Electrical and Electronic
Engineers
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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NEMA National Electrical Manufactures Association
NFPA National Fire Protection Association
IEC International Electrotechnical Commission
UL Underwriter Laboratories
Normas Nacionales
CEN Código Eléctrico Nacional
CADAFE Diseño de Equipos Subestaciones NS-E
CADAFE Diseño de Canales Para Cables en
Subestaciones
ENELVEN Normas de Construcción
COVENIN 1041 Tablero Central de Control para Sistema de
Detección y Alarma de Incendio
COVENIN 1176 Detectores. Generalidades
COVENIN 1329 Simbología de los Sistemas de Detección,
Alarma y Extinción de Incendio
COVENIN 1377 Sistema Automático de Detección de Incendio
Componentes
COVENIN Sistema Automático de Detección de Incendio
Componentes
MECANICA
ASHRAE American Society of Heating and Air
Conditioning Engineerins
ARI Air Conditioning and Refrigeration
SMACNA Sheet Metal and Air Conditioning Contractors
National Association.
El CONTRATISTA será responsable de la aplicación de las normas antes
mencionadas y de cualquier otra, que no habiéndose indicado, sea requerida para el
desarrollo de lo contenido en esta especificación.
5. DISCIPLINA CIVIL
5.1. Alcance
En este documento se presentan los lineamientos y criterios de diseño civiles a ser
considerados para la construcción o ampliación de las subestaciones eléctricas que
conforman la Red de Transmisión de ENELVEN, en lo referente a preparación del
sitio, topografía modificada, drenajes, vialidad interna de la subestación, análisis y
diseño de todas las estructuras de concreto y acero estructural, fundaciones para
equipos, entre otros, necesarias para ejecutar LA OBRA.
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SUBESTACIONES
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5.2. Permisos
El CONTRATISTA, será el responsable de tramitar y obtener de las entidades
pertinentes (Nacionales, estadales y municipales) todos los permisos necesarios para
llevar a cabo LA OBRA, cumpliendo con lo establecido en la Normativa legal
vigente.
5.3. Levantamiento Topográfico
Se deberá definir topográficamente la planimetría y altimetría del área destinada a la
construcción o ampliación de la subestación eléctrica, así como las coordenadas y
cotas de los puntos más importantes e instalaciones existentes en el terreno.
Se incluirá cualquier detalle de importancia dentro de los planos de levantamiento,
incluyendo la ubicación, descripción y altura máxima de edificaciones, árboles,
condiciones del suelo no usuales, áreas inundables y cualquier otra condición que
pudiese afectar el diseño y/o construcción de la subestación; la demarcación de los
límites (por ejemplo, cercas); relieves del terreno importantes, como taludes,
barrancos, otros; y cualquier otro dato considerado útil o necesario.
El CONTRATISTA usará esa información para el desarrollo de los planos
preliminares de disposición de equipos así como para el diseño del movimiento de
tierra y la definición del nivel de la rasante tomando en cuenta el drenaje natural.
5.4. Deforestación y Limpieza del Terreno
El CONTRATISTA deberá retirar y remover todo tipo de vegetación y capa vegetal,
cuyo espesor será definido una vez realizado el estudio de suelos, para garantizar el
adecuado acondicionamiento del terreno donde serán desarrollados los trabajos.
De ser necesario, se deberán remover las construcciones menores que obstaculicen el
desarrollo y ejecución de las obras, tales como cabezales de fundaciones de equipos
o soportes, cercas, portones, entre otras.
También se deberá reponer a su estado original, las construcciones de terceros que
por requerimiento de la construcción de las obras, puedan eventualmente haber sido
afectadas.
Toda la zona afectada deberá ser inicialmente tratada con productos orgánicos que
eviten la futura aparición de vegetación. Estos productos deberán estar debidamente
autorizados para su uso comercial por los entes gubernamentales que tengan
competencia al respecto.
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SUBESTACIONES
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5.5. Estudio de Suelos
El CONTRATISTA, se encargará de realizar, a través de una empresa especialista de
reconocida trayectoria, debidamente autorizada por EL ENTE CONTRATANTE, los
ensayos de suelos necesarios para determinar sus características y los parámetros
requeridos para diseñar las fundaciones de las estructuras, edificaciones, equipos,
terraplenes y vialidad interna. Se deberán realizar calicatas a objeto de determinar la
capacidad soporte del suelo (CBR) del terreno natural.
Adicionalmente se deberá realizar la clasificación de suelos y además obtener del
estudio de suelos el espesor de la capa vegetal a remover, entre otros.
Para el estudio de suelos, deberán realizarse las perforaciones requeridas, y en los
lugares correspondientes a fundaciones de pórticos, fundaciones de transformadores,
cuarto de control y en cualquier otro lugar requerido por el CONTRATISTA, previo
el adecuado replanteo de estos puntos.
Los resultados de este estudio deberán ser analizados con el representante técnico de
EL ENTE CONTRATANTE durante la etapa de diseño de las fundaciones y otras
instalaciones. El CONTRATISTA deberá entregar copia del mismo y las
recomendaciones del especialista a EL ENTE CONTRATANTE.
5.6. Movimiento de Tierra
Para el diseño de la Topografía Modificada, el CONTRATISTA deberá considerar el
drenaje natural y la topografía existente, lo cual deberá ser consistente con el arreglo
de la planta de ubicación de equipos eléctricos.
En el diseño de las terrazas a construir se considerará un drenaje en sentido
longitudinal de la subestación hacia las vías adyacentes en forma superficial,
estableciéndose como pendiente mínima a utilizar tanto en las terrazas donde se
ubicarán los equipos como la del cuarto de control, un valor del 1%.
Se emplearán en el diseño taludes de 1H: 1V. (45 grados) para alturas de terraplén
máximas de 1,00 metro.
En caso de alturas de terraplén superior a un (1) metro, la relación de los taludes será
2H:1V. (33 grados).
En el diseño del movimiento de tierra a realizarse en el área de LA OBRA, deberá
procurarse un equilibrio entre los volúmenes de corte y relleno de material.
Los trabajos de movimiento de tierra requerirán de la deforestación y tala de
vegetación existente en el área, remoción de capa vegetal, estabilización del terreno
mediante la aplicación de granzón, relleno con material de préstamo de acuerdo con
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SUBESTACIONES
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las especificaciones anexas en el documento EG-G001 “ESPECIFICACIONES
TÉCNICAS GENERALES DE CONSTRUCCIÓN - SUBESTACIONES
ELECTRICAS”, hasta alcanzar los niveles indicados en el proyecto para todas las
terrazas. Para estos efectos las cotas estarán referidas al nivel de terreno terminado
(nivel de pavimento asfáltico y/o piedra picada según corresponda.).
La cota de terreno terminado para la subestación deberá ser 10 cm. superior al nivel
de las vías adyacentes.
5.7. Sistema de Drenaje
El objetivo del drenaje de agua de lluvia en la zona donde estará construida la
plataforma sobre la cual estarán instalados los equipos de las subestaciones, es
asegurar que el agua de lluvia escurra lo más rápido y eficientemente posible,
aprovechando la topografía y el drenaje natural del área. Para el diseño del sistema
de drenaje a emplear deberá realizase el correspondiente estudio hidrológico, de
manera de determinar los parámetros que condicionan el caudal de diseño (gasto de
aguas de lluvia).
El drenaje de agua de lluvia podrá ser superficial o mediante un sistema de canales
abiertos y/o cerrados.
El proyecto del drenaje de agua de lluvia deberá ser coordinado con la ubicación de
las trincheras, bancadas, caminerías, vialidad y sistemas de drenaje existentes de las
subestaciones respectivas, asegurándose que no exista interferencia entre ellos.
Los canales abiertos se diseñarán en concreto armado y las dimensiones de los
mismos se establecerán conforme a los cálculos hidráulicos correspondientes.
5.8. Cuarto para Alojamiento de Equipos de Control y Celdas 24 kV
El diseño del cuarto de control se realizará en función de los requerimientos de
espacio y tamaño de los equipos a ser ubicados dentro del mismo.
El cuarto estará conformado por cinco áreas:
Área para Paneles de Protección y Control
Área de Celdas 24 KV.
Área para Banco de Baterías
Área para Equipos de Aire Acondicionado
Sala Sanitaria.
El proyecto contempla la construcción de una edificación para la instalación de los
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SUBESTACIONES
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paneles de las protecciones, control, comunicaciones, celdas de 24 KV (Circuitos de
Distribución), Servicios Auxiliares Corriente Alterna y Corriente Continua (CA/CC),
entre otros.
La edificación, contará con facilidades o infraestructura eléctrica de trincheras o
sótanos para la llegada de los cables alimentadores de potencia, fuerza, protección,
comunicaciones, control y medición.
Los componentes estructurales se diseñarán en concreto armado, de acuerdo a lo
estipulado en la norma COVENIN-1753 “Estructuras de Concreto Armado para
Edificaciones. Análisis y Diseño”.
Para el techo del Cuarto de Control y Celdas, se considerará una losa nervada,
sometida una sobrecarga de 100 Kg/cm2 y la altura interna del cuarto (de piso
terminado a fondo de techo) deberá ser al menos 3,10 m.
El Cuarto estará sobre el nivel del terreno a una altura mínima a 0,15 m.
Se debe dejar la facilidad para el drenaje del aire acondicionado en el piso del
cuarto, el cual estará conectado al sistema de drenaje de aguas servidas.
Adicionalmente, se contemplará la construcción de una sala sanitaria dentro del
Cuarto de Control, con sus respectivas instalaciones, tanto de aguas blancas como de
aguas servidas; así como de su sistema de ventilación.
El área para las celdas de potencia 24 KV, estará adosada al cuarto de control. Para
ampliaciones en subestaciones que ameriten la construcción parcial del cuarto,
refiérase sólo el área de celdas, deberá considerarse la reubicación de facilidades ya
existentes, como: acometidas eléctricas, drenajes, otros. En caso de no ser factible la
construcción del área para alojamiento de las celdas 24 kV, adosado al cuarto, el
CONTRATISTA deberá presentar a consideración del ENTE CONTRATANTE un
informe que considere las posibles locaciones para el área de celdas, incluyendo las
fortalezas y debilidades de cada opción, para su debida aprobación.
Las áreas para equipos de control, protecciones, medición, comunicaciones, celdas
24 kV dispondrán de un sistema de Aire Acondicionado.
No se considera la construcción de una Caseta para Vigilancia.
Equipamiento del Cuarto de Control y de Celdas
En el diseño del cuarto de control se deberán considerar, como mínimo, los
siguientes tableros o paneles:
Paneles de Protección para:
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SUBESTACIONES
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Líneas de Transmisión
Transformadores, en caso de ampliación o utilización de interruptores.
Circuitos de Distribución
Diferencial de Barras para 138 y 24 kV.
Paneles de Medición de líneas
Paneles Registradores de Fallas
Módulo de Comunicaciones
Paneles de Mando de Interruptores (Unidades de Control de Bahía).
Paneles para RTU
Panel para la Adquisición de Datos
Interfase Hombre – Máquina (Computador para el control local de la
subestación)
Rectificadores cargadores
Tableros de Transferencia Automática Corriente Alterna (CA)
Tableros de Servicios Auxiliares Corriente Alterna (CA)
Tableros de Servicios Auxiliares Corriente Continua (CC)
En el área de celdas se instalarán los equipos de potencia, asociados a todo el sistema
de 24 kV (Llegada de transformadores, acople de barras, circuitos de distribución)
Se instalarán tableros para los servicios auxiliares AC/CC, los cuales se alimentarán
desde el cuarto, mediante el diseño y construcción de canalizaciones adecuadas para
tal fin (Trincheras o bancadas).
5.9. Canalizaciones Subterráneas
Bancadas para Cables
El diseño de bancadas de A.T. y B.T., se hará en base a las Normas de Construcción
de EL ENTE CONTRATANTE o “Guía de Diseño de Ductos para Cables en
Subestaciones” (3:2-018) de CADAFE.
Las bancadas se construirán con tubería de PVC, serie pesada, de diámetro mínimo 4
pulg.
El área ocupada por los conductores, deberá ser siempre menor al 40% del área
interna de los ductos. Sin embargo, el 40% de ocupación, deberá considerar un 20%
de espacio libre para reserva.
La profundidad y ancho de las bancadas dependerá del número y diámetro de
conductores que en ellas se colocarán y si atraviesa o no un pase vehicular. En estos
casos, se deberá proveer una zona reforzada para disminuir los efectos del paso de
vehículos. En el punto de cruce, la parte superior de la bancada deberá pasar por
debajo de la parte inferior de la vialidad a una distancia no menor que la altura de la
bancada.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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El revestimiento para los ductos de PVC será construido con concreto F´c= 150
kg/cm2, coloreando la capa superior, de 5 centímetros en rojo.
Se incluye la fabricación e instalación de separadores y la colocación de acero de
refuerzo para la fijación de los ductos de PVC.
Todas las bancadas deberán arrancar y terminar en tanquillas de concreto o en
canales de concreto o trincheras para cables. Los ductos deben terminar en forma de
campana.
Las bancadas y las canalizaciones para los cables de Fibra Óptica, deberán estar
construidas según Art. No. 770-49 al 770-53 del “National Electrical Code”.
Los tubos que conforman las bancadas deberán tener una pendiente mínima de 0,5 %
hacia las trincheras, para efectos de drenaje.
Trincheras para Cables
El diseño de canales o trincheras se hará de acuerdo a la “Guía de Diseño de Canales
para Cables de Subestaciones” 3:2-016 de CADAFE.
Las trincheras serán construidas en concreto de cemento Pórtland, con una
resistencia mínima a los 28 días de vaciado de Fc.= 210 Kg/cm2, el acero de
refuerzo será compuesto de barras estriadas con una resistencia Fy. = 4200 Kg/cm2.
El diseño de los canales tomará en cuenta que se mantenga la separación no menor
de 30 cm, entre los circuitos de control y los de fuerza. Se permitirá el uso de estos
canales para circuitos de alumbrado y/o tomacorrientes, siempre y cuando se
mantenga el espacio suficiente para la instalación de cables futuros y el margen de
reserva anteriormente referido.
El diseño y disposición de los canales de cables, deberán permitir acomodar en su
interior todos los cables de la subestación, y la identificación clara de cada uno de
ellos, además de disponer de un adecuado margen de reserva, el cual en ningún
momento será inferior al 30%, tomando en cuenta alguna expansión futura.
La profundidad y ancho de las trincheras dependerá del número y diámetro de los
conductores que en ellas se colocarán, de acuerdo a lo indicado en la “Guia de
Diseño de Canales para Cables de Subestaciones” – N° 3:2-016 de CADAFE.
Cuando las trincheras estén destinadas para cables de potencia, se debe tomar en
cuenta, los radios de curvaturas máximos permitidos, de los cables que en ella se
alojarán.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Para el drenaje de las trincheras se considerará un sumidero de piedra picada, si no
hay presencia de nivel freático; en caso contrario, se drenará la trinchera por medio
de tuberías.
Las tapas de las trincheras serán construidas con láminas metálicas estriadas,
protegidas contra la corrosión, mediante la aplicación de dos capas de pintura
anticorrosiva y luego protegidas con pintura esmaltada.
Se deben incluir los elementos metálicos embutidos en el concreto para la fijación de
las tapas.
Las dimensiones de las tapas serán tales que las mismas puedan ser manipuladas por
una persona (tapas livianas), suficientemente resistentes y estarán provistas de dos
asas por tapa.
Cuando las trincheras estén destinadas para cables de potencia, se deberá dejar
embutido en el concreto los ganchos para el halado de los cables y facilidades para
acceder a la trinchera en su interior (escalones).
Tanquillas para Cables
El diseño se realizará según la “Guía de Diseño de Tanquillas para Cables en
Subestaciones” (3:2-020) de CADAFE.
Las tanquillas serán construidas en concreto de cemento Pórtland, con una
resistencia mínima a los 28 días de vaciado de Fc.= 210 Kg/cm2, el acero de
refuerzo será compuesto de barras estriadas con una resistencia Fy. = 4200 Kg/cm2.
Para el drenaje de las tanquillas se considerará un sumidero de piedra picada, si no
hay presencia de nivel freático. Caso contrario se drenará por medio de tuberías
hacia las trincheras.
Las tanquillas de control tendrán como dimensiones mínimas las requeridas por el
proyecto, para garantizar el manejo adecuado de los cables de control. En todo caso
los diseños deben ser sometidos a aprobación del ENTE CONTRATANTE.
Las tapas de las tanquillas serán construidas con láminas metálicas estriadas,
protegidas contra la corrosión, mediante la aplicación de dos capas de pintura
anticorrosiva y luego protegidas con pintura esmaltada. En todo caso los diseños
deben ser sometidos a aprobación del ENTE CONTRATANTE.
Se incluyen los elementos metálicos embutidos en el concreto para la fijación del
marco de las tapas. Estas últimas estarán provistas de dos asas para que las mismas
puedan ser levantadas con facilidad por una sola persona.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Cuando sean requeridas, las tanquillas de Alta Tensión serán de forma hexagonal,
sus dimensiones dependerán del número, diámetro y de los radios de curvaturas de
los conductores que en ellas se colocarán. Se deberá dejar un 25% de espacio libre
para reserva.
En las tanquillas de Alta Tensión, las tapas y marcos serán construidas en hierro
fundido, de 80 centímetros de diámetro.
En las tanquillas de Alta Tensión, se deben dejar embutidos en el concreto los
ganchos para el halado de los cables y facilidades para acceder a las tanquillas en su
interior (escalones).
Se construirán sistema de canalizaciones, para la interconexión entre las áreas del
cuarto de control, separando o discriminando, de acuerdo a lo siguiente:
Servicios auxiliares de alimentación de cables de potencia
Sistema de Red (Fibra Óptica)
Sistema de Comunicaciones (Telefonía)
Sistema de control numérico, protección, medición, estados de equipos y relés.
5.10. Engranzonado de Patio
Toda el área de la subestación llevará como acabado superficial una capa de piedra
picada.
La piedra picada a colocar será de cantera, en tamaño comprendido entre 1 ½” a 2”
de diámetro, en una proporción del 10% y se colocará una capa de 10 cms. de
espesor.
El área de ubicación de los equipos, cuarto de control y demás áreas que no lleven
vialidad y caminerías estará confinado por medio de brocales de concreto armado
(donde sea requerido) y como acabado superficial llevará una capa de piedra picada.
Los brocales serán de concreto, con mínimas dimensiones de ancho 10 cm. y alto de
15 cm., éste último variará dependiendo de la pendiente del terreno y del drenaje de
las bahías.
5.11. Sistema de Vialidad Interna
Para el estudio de vialidad se considerarán:
Geometría de las vías de accesos existentes y a diseñar.
Tipos de vehículos para uso en la subestación.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Diseño del pavimento a construir.
Los vehículos a considerar para el diseño geométrico de la vialidad y para la
estructura del pavimento en las áreas indicadas en el plano de arreglo de planta,
serán:
Para mantenimiento, el camión Cesta típico de EL ENTE CONTRATANTE o el
camión de 3 ejes, COVENIN 2402.
Para transporte de equipos mayores, será el 3S3, COVENIN 2402.
Se deberán conservar las distancias mínimas de las vías a las líneas de potencia, a los
equipos y a las estructuras que soportan los equipos.
Se deberá diseñar la vialidad, considerando el drenaje de agua de lluvia de la
subestación. Generalmente es práctico y recomendable que la vialidad forme parte
del sistema de drenaje de agua de lluvia (Drenaje Superficial), es decir, las
pendientes de las vías se adaptarán a la topografía existente, respetando las cotas y
pendientes exigidas por el drenaje. Las mismas mantendrán como minino un valor
del 0.70% para permitir un adecuado drenaje del terreno a través de estos elementos.
El tipo de pavimento a utilizar será de Concreto Asfáltico, tipo III, o de Concreto de
cemento Portland. Su construcción debe satisfacer los requisitos establecidos en la
Norma COVENIN 2000, Parte I, Carreteras.
Los espesores de base, sub-base y capa de rodamiento serán determinados por el
diseño del pavimento, método del CBR, tomando como base el CBR del terreno
natural.
El espesor del pavimento será función del vehículo de diseño, para este caso, será el
vehículo más pesado, previsto a circular en la subestación.
La vialidad se diseñará y construirá para permitir la circulación perimetral a los
patios dentro de la s/e, facilitando el acceso a todos los equipos través de las áreas
engranzonadas, definidas por brocales y cuya altura permita el acceso de vehículos.
en particular, la vialidad frente a los transformadores de potencia deberá considerar
un ancho suficiente, no menos a 6 m, necesario para permitir las maniobras de
descarga o retiro de equipos.
5.12. Cerca Perimetral y Portones
La cerca externa de la subestación deberá ser construida con bloques de cemento y
estructura de concreto armado, con una altura mínima de 3 m. en zonas urbana y de
2,5 m. en zonas rurales.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
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Por encima de la parte superior de las cercas perimetrales, se deberá construir una
protección metálica con puntas tipo lanzas, de aproximadamente 15 cm.
El portón de entrada, deberá ser construido con láminas metálicas, con un ancho
mínimo de 5,0 m., de puertas corredizas y desmontables. La superficie del portón
deberá ser protegida contra la corrosión, pintada con esmalte.
Los paños de la cerca se trabarán entre sí con machones a cada tres (3) metros, se
arriostrarán en toda la parte superior con dintel y en la parte inferior la cerca estará
apoyada sobre una viga de riostra.
Los machones se apoyarán en fundaciones. Los machones, viga de riostra y viga
dintel tendrán un acabado a la vista y serán construidos en concreto armado.
5.13. Estructuras Metálicas Galvanizadas para Pórticos y Soportes de Equipos
El diseño y fabricación de las estructuras metálicas se regirá, sin limitarse a ello, por
lo establecido en las normas COVENIN – MINDUR 2002 y 1618 y por el Manual de
Diseño y Construcción AISC.
El diseño y fabricación de las estructuras de todos los equipos deberán ser tubulares.
El acero estructural a utilizar para perfiles laminados y planchas será ASTM A-36,
también se podrá utilizar acero PS-25, acero ASTM API 5 L GR. B, para tubería,
pernos estructurales A-325, pernos de anclaje A-307.
Todas las estructuras metálicas se fijarán a las fundaciones por medio de pernos de
anclaje galvanizados, incluyendo tuercas y arandelas.
Se colocará mortero (grout) de nivelación para el asiento y nivelación de las
planchas base.
Todas las estructuras deberán ser galvanizadas, entre las cuales se mencionan a
continuación:
Estructura metálica para Pórticos de Llegada de Líneas.
Estructura metálica soporte de Equipos de Alta Voltaje: Interruptores,
Seccionadores, Pararrayos, Transformadores de medida, entre otros.
Estructura metálica soporte de Aisladores Soportes.
Postes Metálicos.
Los perfiles, placas y planchas deberán ser galvanizados de acuerdo con los
requisitos de las normas ASTM A-123/A123M-97A.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
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Los pernos, tuercas, contratuercas y arandelas deberán galvanizarse de acuerdo con
las normas ASTM A-153. Así mismo, los pernos, tuercas, contratuercas deberán ser
fabricados de acuerdo con las normas ASTM A-394.
Según Normas ASTM-A-123, las piezas metálicas, deberán ser galvanizadas en
caliente por inmersión hasta lograr un espesor de galvanizado de 75/110 micrones,
que corresponden a 530/792 gr./m2 en concordancia, con el espesor de los perfiles y
las planchas.
Antes de realizar el galvanizado se deberá efectuar la preparación de la superficie
según lo especificado por la norma ASTM A-123/A123M-97A.
Las uniones de las estructuras metálicas serán del tipo apernadas, con pernos
galvanizados.
5.14. Fundaciones para Equipos Eléctricos y Estructuras Metálicas
En el diseño de fundaciones para pórticos y equipos, básicamente se pueden
distinguir los siguientes casos:
Fundaciones para equipos monopolares, las cuales se caracterizan por soportar
estructuras de base cuadrada con cargas relativamente pequeñas y centradas.
Fundaciones para equipos de varios polos, las cuales se caracterizan por tener
más de un pedestal y utilizar zapatas. Las cargas son mayores y corresponden a
interruptores y seccionadores, entre otros.
Fundaciones para pórticos, las cuales se caracterizan por tener momentos
actuantes importantes en un sentido por lo cual generalmente soporta estructuras
rectangulares y comúnmente utilizan zapatas.
Para el diseño de las fundaciones en concreto armado de los equipos eléctricos y de
las estructuras metálicas, se utilizarán las cargas actuantes en la base, para la
combinación de carga que resulte más desfavorable. También se contemplará el
diseño de las fundaciones para techos de resguardo, los postes de iluminación; así
como también, la losa de piso.
El diseño y construcción se regirá, SIN LIMITARSE A ELLO, por lo establecido en
las Normas COVENIN – MINDUR 1753 y 2002.
Cuando la separación entre transformadores o entre transformadores con respecto a
otro equipo sea inferior a 15 mts, se requiere muro contrafuego con la finalidad de
minimizar y controlar la propagación de un incendio, desde un transformador hasta
el resto de los componentes de la subestación.
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Se preverá la construcción muros cortafuegos entre todos los transformadores de
potencia y una fosa de recolección de aceite con capacidad para permitir el
almacenamiento del volumen total de un transformador de potencia, la cual estará
conectada a las fundaciones de los dos transformadores de potencia involucrados.
Las bases inferiores de los equipos, aisladores y otros elementos ubicados dentro de
la cerca que rodea la plataforma, deben estar elevados aproximadamente 0,10 metros
por encima del nivel de inundación generado por el Estudio Hidrológico.
6. ELECTRICIDAD
6.1. EQUIPOS MAYORES 138 KV y 24 KV
El CONTRATISTA será responsable de elaborar las Especificaciones Técnicas
Particulares de los Equipos Mayores en 138 KV y 24 kV, considerando los
siguientes aspectos:
Las Especificaciones Requerimientos Técnicos Generales – Equipos y Materiales
- Subestaciones Eléctricas y Líneas de Transmisión, expresada en el documento
adjunto al presente pliego técnico.
La Ingeniería de Detalle de cada PROYECTO.
Lineamientos del ENTE CONTRATANTE.
En particular se refiere que:
Los equipos serán tipo intemperie, uso exterior, excepto las celdas en 24 kV, las
cuales serán uso interior.
Las condiciones meteorológicas y ambientales predominantes en la zona donde
se construirá la subestación. Será responsabilidad del CONTRATISTA, recabar y
verificar y actualizar la información de las variables ambientales y
meteorológicas (Temperatura, Humedad, Velocidad del Viento, etc),
predominantes en la región donde se realizarán los trabajos, para lo cual
consultará con los organismos nacionales y oficiales, competentes para
suministrar dicha información (FAV). En el ANEXO 1, se muestran las
condiciones ambientales predominantes, en Maracaibo. Sin embargo, para
efectos de diseño, los esfuerzos por viento, a los que serán sometidos los equipos
se considerará una velocidad de viento de 120 KM/h.
EL ENTE CONTRATANTE suministrará como mínimo los siguientes valores:
Niveles de cortocircuito trifásico y monofásico en 138 KV y 24 KV
Estudio de Flujo de Carga.
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SUBESTACIONES
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El CONTRATISTA, realizará el Estudio de Coordinación de Aislamiento de la
Subestación y entregará los mismos al ENTE CONTRATANTE, para su
consideración y aprobación.
El CONTRATISTA deberá someter a consideración y aprobación las especificaciones
técnicas particulares para cada equipo.
6.1.1. Interruptores de Potencia 138 KV y 24 KV
Interruptor 138 KV, tipo tanque vivo, medio de interrupción en SF6, aisladores de
porcelana mecanismo de accionamiento mecánico o servomotor.
Interruptor 24 KV, asociados al lado de baja del transformador y circuitos de
distribución, tipo tanque muerto (dead tank), medio de interrupción por botellas al
vacío o celdas 24 kV, mecanismo de accionamiento mecánico.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro de los
interruptores de potencia en 138 KV y 24 KV, se tomarán como guías los
lineamientos establecidos en los documentos EE-E001 y EE-E002, del ENTE
CONTRATANTE, respectivamente y los valores calculados o suministrados por del
ENTE CONTRATANTE, en los estudios de cortocircuito y flujo de carga, así como,
los estudios adicionales que el CONTRATISTA, considere necesario para la
adecuada selección del equipo, previa aprobación del ENTE CONTRATANTE.
6.1.2. Seccionadores de Potencia 138 KV y 24 KV.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro de los
Seccionadores de Potencia 138 KV y 24 KV, se considerarán como referencia el
documento EE-E003, del ENTE CONTRATANTE, los valores calculados en los
estudios de cortocircuito y flujo de carga, además de los estudios adicionales, que el
CONTRATISTA, considere necesario para la adecuada selección del equipo, previa
aprobación del ENTE CONTRATANTE.
6.1.3. Transformadores de Corriente 138 KV.
El CONTRATISTA considerará como referencia el documento EE-E004 y los
valores calculados o suministrados por el ENTE CONTRATANTE en los estudios
de cortocircuito y flujo de carga, además de los cálculos y estudios que el
CONTRATISTA considere necesario para la adecuada selección del equipo, previa
aprobación del ENTE CONTRATANTE.
6.1.4. Transformadores de Tensión 138 KV y 24 KV.
Los Transformadores de Tensión serán suministrados de acuerdo a los lineamientos
establecidos en el documento EE-E005, el ENTE CONTRATANTE, los estudios y
cálculos indicados en Sección 6.1, del presente documento y los estudios adicionales
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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que el CONTRATISTA considere necesario para la adecuada selección del equipo,
previa aprobación del ENTE CONTRATANTE.
6.1.5. Descargadores de Sobretensión
Los descargadores de sobretensión serán de Oxido Metálico de Zinc (ZnO), para las
líneas de transmisión, distribución y transformadores de potencia.
Para el desarrollo de especificaciones técnicas particulares de los descargadores de
sobretension 138 KV, y 24 KV, se considerará como referencia el documento EE-
E006 y los valores calculados en el estudio de Coordinación de Aislamiento,
indicado en el punto 6.1, del presente documento, así como, los estudios adicionales
que el CONTRATISTA considere necesario para la adecuada selección del equipo,
previa aprobación del ENTE CONTRATANTE.
6.1.6. Bancos de Condensadores para el Sistema 24 kV
El banco de condensadores será adecuado para instalación a la intemperie, para ser
conectados en 13.8 KV y de capacidad según se indique en la subestación
correspondiente.
El desarrollo de las especificaciones técnicas particulares de los Bancos de
Condensadores, se hará con base al documento EE-E007, del ENTE
CONTRATANTE, los valores calculados en los estudios de cortocircuito y flujo de
Carga, así como los estudios adicionales que el CONTRATISTA considere necesario
para la adecuada selección del equipo, previa aprobación del ENTE
CONTRATANTE.
6.1.7. Celdas de Potencia 24 KV
Las Celdas en 24 KV, serán tipo Interior (INDOOR SWITCHGEAR METAL
CLAD), tomando las siguientes consideraciones técnicas generales:
Las celdas serán diseñadas y fabricadas bajo el Concepto de “Intrínsicamente
Seguro”, es decir, serán provistas de una serie de dispositivos de enclavamientos
eléctricos o mecánicos, que permitan su operación de acuerdo a una secuencia
preestablecida y que será coordinada y verificada, con EL ENTE LICTANTE,
durante el proceso de procura, diseño y fabricación.
Las celdas tendrán un cerramiento con grado de protección NEMA 12.
Esquema de Barras: Barra Simple seccionada por medio de interruptor de
potencia.
Se considerará un compartimiento, módulo o columna, en cada sección de
barra, para la alimentación, en 24 kV, de los transformadores de servicios
auxiliares de la subestación. Cada compartimiento o módulo estará
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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equipado con su respectivo Seccionador – Fusible, de accionamiento tripolar
y operación bajo carga. Los relés de protección incorporados a las celdas serán de tecnología digital,
basada en micropocesador con algoritmo matemático, multifunción, de acuerdo a
lo indicado en el documento EE-E010 “Especificaciones Paneles y Relés De
Protección”.
Como protecciones complementarias las celdas serán suministradas con una
protección por “Arco Eléctrico”.
El desarrollo de las especificaciones técnicas de las Celdas de Potencia, se realizará
con base al documento EE-E008, del ENTE CONTRATANTE, los valores
calculados en los estudios de cortocircuito y flujo de carga y los estudios adicionales
que el CONTRATISTA considere necesario para la adecuada selección del equipo,
previa aprobación del ENTE CONTRATANTE.
6.1.8. Cables de Media Tensión
Los cables serán de cobre, trenzado, clase B.
Los cables aislados a ser utilizados serán en 25 KV fase-tierra, 100% NT, 90°C,
para un sistema solidamente puesto a tierra.
La pantalla del cable será conectado, a la malla de puesta a tierra de la
subestación, solo en uno de sus extremos.
La Selección del calibre y número de conductores por fase, para los
alimentadores, se hará con base a criterios de capacidad amperimétrica, caída de
tensión, capacidad de cortocircuito y calibres de uso normalizado por ENELVEN
mantenidos en su sistema de inventario.
La máxima caída de tensión permitida será no mayor del 2%.
La capacidad amperimétrica de los cables se calculará, cargándolos a no más del
80%.
La capacidad por cortocircuito será igual o mayor a la máxima disponible en el
punto de conexión.
Para el desarrollo de las Especificaciones Técnicas Particulares de los Cables de
Media Tensión, se tomará como guía el documento EE-E009, del ENTE
CONTRATANTE, los valores calculados en los estudios de cortocircuito y flujo de
carga, al igual que los estudios adicionales que el CONTRATISTA considere
necesario para la adecuada selección del equipo, previa aprobación del ENTE
CONTRATANTE.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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6.2. ESQUEMA MODULAR COMPACTO
Se aceptaran las siguientes soluciones como modulares compactos:
Salidas de Líneas
Interruptor tanque vivo extraíble, con seccionador de puesta a tierra incorporado,
con módulos asociados tales como transformadores de corriente, transformadores
de tensión y descargadores de sobre tensión ,los cuales deberán cumplir con los
lineamientos descritos en las especificaciones 6.1.4, 6.1.5 y el 6.1.6, del presente
documento.
Interruptor tanque muerto con Transformadores de Corriente tipo Bushing
(BCTs), módulos de seccionamiento y puesta a tierra, incorporados al modular
compacto, con módulos asociados tales como los transformadores de tensión y
descargadores de sobretension ,los cuales deberán cumplir con los lineamientos
descritos en las especificaciones 6.1.5 y el 6.1.6, del presente documento.
Acoplador de Barra
Interruptor tanque vivo extraíble, con módulos asociados tales como
transformadores de corriente, los cuales deberán cumplir con los lineamientos
descritos en la especificación 6.1.4, del presente documento.
Interruptor tanque muerto con BCTs incorporados, con módulos de
seccionamiento de equipo.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro de los
equipos modulares compactos, en 138 KV , se tomarán como guías los lineamientos
establecidos en el documento EE-E021, del ENTE CONTRATANTE, los valores
calculados o suministrados por del ENTE CONTRATANTE en los estudios de
cortocircuito y flujo de carga y indicados en la Sección 6.1 del presente documento,
así como, los estudios adicionales que el CONTRATISTA considere necesario para
la adecuada selección del equipo, previa aprobación del ENTE CONTRATANTE.
6.3. SISTEMA DE PROTECCION, CONTROL NUMERICO, MEDICION Y
COMUNICACIONES.
6.3.1. Paneles y Relés de Protección
En general, todos los relés serán trifásicos, fase segregada, digitales, de alta
velocidad de disparo, menor o igual 30 mseg., multifuncional, con tecnología de
microprocesador con algoritmo matemático, capacidad de comunicación mediante un
sistema de red local y remota, aislados de forma óptica, registro oscilográfico y de
eventos.
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SUBESTACIONES
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Los paneles y relés de protección serán diseñados y fabricados de acuerdo a los
lineamientos y criterios establecidos en el Documento EE-E010 “Especificaciones
Técnicas Particulares para los Paneles y Relés de Protección”.
6.3.2. Funciones de Protección
El esquema básico de protección será el siguiente:
Protección de Líneas Urbanas 138 KV
Protección Principal: Diferencial de Línea (87L), con transferencia
automática a protección de distancia, si el canal de comunicación llegase a
perderse, con mínimo dos zonas de protección y habilitada la función de
sobrecorriente direccional, instantánea y temporizada de (67N)
Protección Secundaria: Distancia (21S), Cuatro zonas para la protección de
distancia de fases y tierra y las funciones de:
Sobrecorriente instantáneo de fase (STUB),
Sobrecorriente direccional, instantánea y temporizada, de fase y tierra de
alta impedancia (67/67N),
Falla interruptor 50-62/BF
Bajo voltaje (27)
Sobre voltaje (59)
Recierre automático (79)
Sincronismo (25)
Cierre bajo falla (SOTF)
Protección de Líneas Rurales 138 KV
Protección Principal y Protección de Respaldo: Distancia (21P) y Distancia
(21S) respectivamente, cada una con no menos de cuatro zonas de protección
de distancia para fases y tierra y las funciones de:
Sobrecorriente instantáneo de fase (STUB),
Sobrecorriente direccional, instantánea y temporizada, de fase (67) y
tierra de alta impedancia (67N)
Falla interruptor 50-62/BF
Bajo voltaje (27)
Sobre voltaje (59)
Recierre automático (79)
Sincronismo (25)
Cierre bajo falla (SOTF)
Protección de Transformador de Potencia
Protección Principal: Diferencial de Transformador (87T), multidevanados
(En cantidad acorde a la configuración de la subestación), con funciones de
sobrecorriente instantánea y temporizada de fase y tierra (50/51, 50N/51N)
para cada devanado del transformador.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Protección Secundaria: Sobrecorriente instantánea y temporizada de fase y
tierra (50/51, 50N/51N) y Direccional instantánea y temporizada de fase y
tierra (50-67/67N), asociada al lado de alta tensión del transformador.
Protección de Circuitos de Distribución
Protección Principal: Sobrecorriente temporizada e instantánea de fase y
tierra (50/51, 50N/51N) y las funciones de protección siguiente:
Sobrecorriente direccional, instantánea y temporizada, de fase (67) y
tierra (67N)
Falla interruptor 50-62/BF
Bajo voltaje (27) y Sobre voltaje (59)
Frecuencia (81)
Recierre automático (79)
Desbalance (46)
Control de apertura y cierre de interruptor
Protección de Banco de Condensadores
Protección Principal: Sobrecorriente temporizada e instantánea de fase y
tierra (50/51, 50N/51N) y las funciones de protección siguiente:
Falla interruptor 50-62/BF
Bajo voltaje (27)
Sobre voltaje (59)
Frecuencia (81)
Desbalance(46)
Protección Diferencial de Barra 138 kV
Protección Diferencial Numérica (87B) de baja impedancia: Conformada por
tres unidades Monofásica, con capacidad de al menos 8 circuitos de corriente
por sección de barra más acoplador por cada fase. Diseño Modular con
capacidad de expansión, con disponibilidad para trabajar con transformadores
de corriente de diferentes relaciones, apta para funcionar con configuración
de Barra Principal y Transferencia, con acoplador de Barras (Principal), e
interruptor y medio.
La implantación de la Protección Diferencial de Barras en 138 kV se
realizará de acuerdo a las siguientes premisas:
Señales de corriente, desde devanados “dedicados” de los
transformadores de corriente, asociados al lado de 138 kV, de los
transformadores de potencia y de los CT´s en la bahía de interruptor
de acople.
Señales de corriente desde los circuitos conectados a los devanados,
pertenecientes a los transformadores de corriente de las líneas, que
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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alimentan las Protecciones de Secundarias de Distancia 21S.
Conexión serie 21S – 87B.
El esquema de conexión, que será diseñado en la Ingeniería de
Detalle, debe garantizar la realización de pruebas, en cualquiera de los
relés, integrados al esquema de protección propuesto, sin afectar el
funcionamiento de los restantes relés.
Con base a lo anterior, se debe contemplar la instalación de: Regletas
cortocircuitables por “Fase”, para cada equipo de protección (21S y 87B) y
borneras cortocirucitables en “Estrella”, de uso normalizado por EL ENTE
CONTRATANTE. Sin embargo, el CONTRATISTA someterá a la
aprobación de EL ENTE CONTRATANTE un diseño que cumpla con
expuesto anteriormente, además de prevenir disparos erróneos, por pruebas o
mantenimiento de los relés 21S o 87B. NO se aceptarán “Bloques de
Pruebas”
6.3.3. Sistema de Control Numérico
La gestión de la Red de Transmisión, del ENTE CONTRATANTE, se hará a través
del SCADA Central y un sistema de control numérico automatizado, para el manejo
de las operaciones y administración de las protecciones de la subestación en 138 y
24 KV.
Los lineamientos para la implantación del sistema de control numérico, a ser
incorporado en la Red de Transmisión del ENTE CONTRATANTE, se tomarán del
documento EE-E012: “Especificaciones Técnicas Generales Sistema de Control
Numérico”, suministrado por EL ENTE CONTRATANTE.
6.3.4. Sistema de Control Convencional
En subestaciones existentes, se implantará un esquema de control convencional, para
la apertura y cierre local de los interruptores. La operación “Local”, desde el cuarto
de control, y remota, desde el “Despacho de Carga”, se realizará con los siguientes
dispositivos:
Switches de Control Abrir-Cerrar Interruptores (101)
Los switches de control para abrir - cerrar los Interruptores (10), serán del tipo de
operación segura, es decir, conmutadores con indicaciones llamativas de su estado y
sus discrepancias, con el fin de advertir al operador, en el momento de realizar
cualquier operación, y evitar de esta manera operaciones erróneas. Así mismo estos
switches deberá ser tipo compactos, con un mínimo de 10 contactos auxiliares, (Pull-
to-lock action available), contactos double-break mecánica y eléctricamente
independiente y separado, capacidad de 10 A continuos en 600 VAC, con una vida
útil de medio millón de operaciones.
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SUBESTACIONES
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Los switches de control deberán incorporar indicación luminosa y se deberán instalar
en este panel de tal forma de indicar la disposición de la subestación.
Para los casos donde se instalen bancos de condensadores, se colocará el control del
interruptor en el panel de protección del banco de condensadores.
Relés Auxiliar para Comando Remoto (104/T Y 104/C) y Supervisión de La
Señal de Tensión de Control (74X)
Los Relés auxiliares (104/C y 104/T), operarán en 125 VDC, serán de cuatro juegos
de contactos NC / NO, de capacidad de 10 A continuos, para el comando de apertura
y cierre remota del interruptor que le corresponda.
Los Relés auxiliares para la supervisores de voltaje DC 125 V (74X), deberán tener
la capacidad de supervisar la bobina de disparo de los interruptores en cualquiera de
los estados, (abierto o cerrado) y deberán tener dos juegos de contactos para alarma.
Por interruptor se deberán instalar un Relé auxiliar.
En la fase de Ingeniería de Detalle y en función de cada subestación en particular, se
establecerá la ubicación de los relés auxiliares.
Los positivos de Control Local (+CL) y Control Remoto (+CR), para cada
interruptor, se tomarán de los existentes en cada subestación.
6.3.5. Sistema de Comunicación
Para el desarrollo de las Especificaciones Técnicas Particulares del Sistema de
Comunicación, se tomará como documento guía el documento EE-E013:
“Especificaciones Técnicas Generales Sistema de Comunicación”.
6.3.6. Sistema de Medición
En general, y sin estar limitado a ello, el sistema de medición tendrá las siguientes
características:
El panel de medición se diseñara y fabricará para uso interior, grado de
protección NEMA 12, de diseño modular
Todos los dispositivos de medición local y remota serán inteligentes, de
tecnología digital (IED), con capacidad de comunicación en un sistema de red.
Se realizará medición local y remota en el lado de baja del transformador
(Contador de Energía y transductores)
Se realizará medición remota en cada uno de los circuitos de distribución y líneas
de transmisión mediante transductores)
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Las señales de corriente se conectarán al respectivo CT de medición, instalado en
cada interruptor o celda, con clase de precisión 0,2 S 0,1-1,8 Burden: 2,5 VA @
0.1Ω – 25 VA @ 1.8 Ω
Se dispondrán de dos circuitos de alimentación para la señal de voltaje,
proveniente de las cajas de conexión de los PT´s de 24 KV, de acuerdo a lo
siguiente:
Un circuito para la medición asociada a la salida del transformador
Un circuito para la medición asociada a las líneas de distribución (Salidas)
Todas las borneras correspondiente a señales de corriente serán:
Cortocircuitable en estrella, para interconexión con Panel – Equipos Patio
Cortocircuitable por fase para conexión entre equipos conectados en serie.
Estas borneras deberán conectarse de tal forma que permita sacar o
cortocircuitar un dispositivo de medición, sin que afecte a los dispositivos
restantes conectados en su circuito serie.
Todas las borneras asociadas señales de voltaje (CA o DC) serán:
Universales, de 600 V de tensión nominal, para el cableado del panel con
equipos de patio, celdas o con otros paneles
Seccionable por fase, para la conexión de los distintos dispositivos, de tal
manera que puedan ser desconectados sin afectar a los restantes elementos de
medición, alimentados desde la misma fuente o circuito.
La alimentación auxiliar DC, de cada dispositivo de medición, se hará a través de
borneras del tipo seccionable por fase, en forma independiente, desde su
respectivo par de borneras. No se permitirá el cableado interno entre equipos.
Todas las regletas terminales tendrán un 20% de bornes de reserva.
En general, las borneras, que conforman las regletas, serán diseñadas y
fabricadas de acuerdo a la Norma IEC 60947-7-1, serán del tipo a compresión
por resorte (SPRING CONECTION), sin tornillo, libres de mantenimiento,
conexión rápida, del tipo pesado (Heavy duty).
El equipamiento de un panel de medición se realizará de acuerdo a los siguientes
criterios:
Panel Medición Suscriptor Normal
Este panel contendrá como mínimo los siguientes dispositivos de Medición:
Medición Local: Equipo de medición multifunción, tecnología digital, con
pantalla LCD (Display). Uno por circuito de distribución y uno por salida de
transformador de potencia.
Medición Remota: Transductor inteligente, uno por línea de transmisión, uno
por salida de transformador de potencia y uno por circuito de distribución.
Este panel NO contará con equipos de medición de energía.
Panel Medición Suscriptor Especial
Este panel contendrá como mínimo los siguientes dispositivos de Medición:
Medición Local:
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Contador de Energía: Tecnología digital. Dos por circuito (Principal y
respaldo)
Totalizador: Tecnología digital. Este equipo se instalará cuando se
tengan más de un circuito para el cliente.
Equipo de medición multifunción, tecnología digital, con pantalla LCD
(Display). Uno por circuito de distribución del cliente
Medición Remota: Transductor inteligente. Se instalará uno por circuito de
distribución del cliente
EL ENTE CONTRATANTE definirá en la etapa de Ingeniería de Detalle si la
subestación tendrá suscriptores especiales.
Los lineamientos para la especificación de los parámetros a ser medidos en la Red de
Transmisión del ENTE CONTRATANTE, se tomarán del documento EE-E014:
“Especificaciones Técnicas Generales Paneles de Medición”.
6.3.7. Panel Registrador de Transientes
Equipo para el monitoreo de: Señales analógicas de voltaje y corriente, con un
mínimo de 32 entradas y señales digitales, con un mínimo 64 entradas.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro de los
Registradores, se tomarán como guías los lineamientos establecidos en el documento
EE-E110, de EL ENTE CONTRATANTE.
6.4. EQUIPOS MENORES
6.4.1. Rectificador-Cargador
El Rectificador-Cargador de Baterías será de tecnología digital, modular, con
capacidad de autosupervisión, supervisión de las baterías y de todo el sistema de
corriente directa (DC), con capacidad de comunicación en un sistema de red, y será
alimentado desde un equipo de transformadores en conexión Y - Y.
La capacidad del rectificador – cargador de baterías, será calculada en la etapa de
Ingeniería de Detalle, según los requerimientos de cargas.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro del
Rectificador-Cargador de Baterías, se tomarán como guía los lineamientos
establecidos en el documento EE-E020, del ENTE CONTRATANTE,
“Especificaciones Técnicas Generales Rectificador-Cargador”.
6.4.2. Banco de Baterías
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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El Banco de Baterías deberá suplir la carga en 125 VDC, al momento de una falla en
el suministro eléctrico normal en AC/DC, a través del cargador-rectificador.
El banco de baterías será del tipo, selladas, placa tubular, PLOMO - ÄCIDO
Las Baterías en 125 VDC alimentarán las cargas asociadas a los interruptores de
potencia, Celdas de Media Tensión, Transformadores de potencia, Paneles de
Protección, Control, Medición, Alarmas, Comunicación, RTU-SAS e Interconexión
Scada, asociada a la subestación.
Las cargas de los dispositivos asociados a cada panel de protección, control
medición y equipos mayores 138 KV y Celdas de Media Tensión, se estimarán con
base a los valores consumo dados por los CONTRATISTAS de equipos a ser
instalados
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro del
Banco de Baterías, se tomarán como guías los lineamientos establecidos en el
documento EE-E017 “Especificaciones Técnicas Generales Banco de Baterías.
6.4.3. Transformadores de Servicios Auxiliares
Los Transformadores para los servicios auxiliares serán del tipo “Pad Mounted”, uso
exterior.
La Capacidad, en KVA, será calculada en la etapa de Ingeniería de Detalle y
normalizada por el ENTE CONTRATANTE.
Serán utilizados dos Pad mounted, cada uno de ellos conectado a una sección de
barras diferentes.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro de los
Transformadores Pad Mounted, se tomarán como guías los lineamientos establecidos
en los documentos EE-E016: “Especificaciones Técnicas Generales Transformadores
Pad Mounted”.
6.4.4. Tablero de Transferencia Automática Corriente Alterna (CA)
El Tablero de Transferencia Automática, será 208/120 V, trifásico, 4 hilos + Tierra,
uso interior, grado de protección NEMA 12 y se instalará en el cuarto de control
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro del
Tablero de Transferencia Automática CA, se tomará como guía los lineamientos
establecidos en el documento EE-E019, del ENTE CONTRATANTE:
“Especificaciones Técnicas Generales Tablero de Transferencia Automática
Corriente Alterna CA”.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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6.4.5. Tableros Servicios Auxiliares Corriente Alterna (CA) y Corriente Continua-
(CC)
Los tableros de servicios auxiliares CA y CC, serán para uso interior tipo auto
soportado o montaje superficial, fijado a pared, según las capacidades eléctricas y
físicas (No. de Circuitos), definidas en la etapa de Ingeniería de Detalle.
Todos los tableros “Fuentes”, serán suministrados con interruptor principal, los sub
tableros o los que se alimenten del tablero “Fuente”, no tendrán interruptor principal.
Los interruptores serán del tipo termomagnético, caja moldeada y con una capacidad
de cortocircuito mínima, según los requerimientos del proyecto.
Todos los interruptores termomagnéticos (CA y CC) serán suministrados con, al
menos, dos contactos auxiliares (Uno N.A y uno N.C)
La capacidad mínima de las barras principales, en los tableros de CA y en los de DC,
estará conforme con los requerimientos del proyecto.
Los tableros de distribución CA, alimentaran las cargas generales del patio y cuarto
de control.
El diseño del tablero de servicios auxiliares DC, considerará como mínimo, lo
siguiente:
Un interruptor por panel de protección y panel de control
Uno por celda de 24 kV, para la alimentación de las protecciones
Interruptores individuales para el esquema de medición, control remoto,
local, control numérico y demás cargas que se definan en la Ingeniería de
Detalle
Sin embargo,.el diseño final de los tableros de DC, estará acorde con la filosofía,
lineamientos y criterios que actualmente desarrolla el ENTE CONTRATANTE, a fin
de proveer un suministro confiable y flexible a su sistema de protección y control.
En consecuencia, el CONTRATISTA deberá actualizar y verificar, durante la etapa
de diseño y fabricación de los tableros, los lineamientos descritos en este documento
u otros afines, que conforman este pliego de licitación.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares y suministro de los
Tableros de Servicios Auxiliares CA/DC, se tomará como guía los lineamientos
establecidos en el documento EE-E018: Especificaciones Técnicas Generales
Tablero Servicios Auxiliares CA/DC.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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6.5. SISTEMAS DE BARRAS 138 KV Y 24 KV
6.5.1. General
Las barras de la subestación en 138 KV serán:
Conductores de Aluminio desnudo (FLEXIBLE), con una capacidad acorde
la suministrada por el ENTE CONTRATANTE, considerando las
condiciones de operación normal y de emergencia, régimen de cortocircuito,
entre otras.
Barras rígidas de aluminio.
Las barras principales en 24 KV, tendrán una capacidad, de acuerdo a la
máxima capacidad de transformación de la subestación, considerando las
condiciones de operación normal y de emergencia, régimen de cortocircuito,
entre otras.
6.5.2. Barras Rígidas
El diseño de las barras se hará de acuerdo a lo establecido en la Norma ANSI/IEEE
605 o la IEC-865.
Los cálculos para la selección de diámetro de la barra, estarán basados en las
siguientes consideraciones:
Capacidad de Corriente Permanente
Todos los conductores deberán soportar de manera permanente las corrientes
máximas esperadas, para el tramo de la subestación en que serán instalados, sin
presentar un incremento de temperatura mayor a 45°C sobre la temperatura ambiente
máxima de referencia (40 °C).
Capacidad de Corriente de Emergencia
A fin de dar suficiente flexibilidad al diseño, las barras seleccionadas deberán ser
capaces de transportar una corriente 20% superior a la nominal permanente, por un
período de hasta 1.000 horas, sin pérdida de sus características mecánicas y sin
disminución de su vida útil y la sección transversal de sus conductores será tal, que
su temperatura no exceda los 70 °C sobre la temperatura ambiente máxima de
referencia (40 °C).
Cortocircuito
Los conductores deberán ser capaces de soportar las corrientes de cortocircuito
nominales en cada sector de la subestación, sin sobrepasar una temperatura de 250
°C, y manteniendo las condiciones similares a las de la corriente permanente.
Esfuerzos Mecánico por Cortocircuito
Se considerará, que bajo régimen de cortocircuito, se continuará manteniendo la
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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integridad física del conductor y los aisladores (No se cause Rotura) y se conserven
las distancias eléctricas de seguridad en todos los conductores, tanto entre ellos como
a tierra, para lo cual se efectuarán los cálculos por “Esfuerzo Electrodinámico” a los
que son sometidas las barras, conexiones y los aisladores, considerando la distancia
entre fases permitidas, según el nivel de voltaje ( Ej. 2.5 a 3 m, en 138 kV), y la
máxima separación entre apoyos (Aisladores) , cumpliendo con lo establecido en la
norma antes referida
Tiempo Máximo de Despeje
El tiempo máximo de despeje de alguna falla, que pueda afectar a las barras sea
interna o externa se considerara a un valor de 0.5 seg.
Se deberá evaluar el cumplimiento de los siguientes requerimientos, para confirmar
el uso de los elementos seleccionados:
Cálculo de la flecha máxima de las barras, a fin de asegurar que la flecha no sea
mayor de 1/150 veces el vano real. Se tomará en cuenta para este cálculo el peso
muerto de todas las conexiones y/o equipos soportados por estas barras rígidas.
Bajo las condiciones más desfavorables de cargas estáticas, incluyendo el
cortocircuito, el esfuerzo de la barra, más cargada, debe tener un factor de
seguridad de al menos 1,5, con respecto al límite de fluencia del material del
tubo, independientemente de la flecha resultante.
La disposición física de las barras deberá ser tal que se eviten condiciones de
resonancia.
Se hará un cálculo detallado de los esfuerzos electrodinámicos producidos bajo
régimen de cortocircuito, el cual incluirá a todos los elementos y conexiones que
conformen el arreglo de barras a ser utilizado. Estas evaluaciones se harán
cumpliendo con lo establecido en la norma IEC-865.
Todas las evaluaciones deberán incluir los aspectos externos de influencia, tales
como: cargas propias, acción del viento, cortocircuito, peso muerto de los
elementos conectados, entre otros.
6.5.3. Barras Tendida – (Conductores Flexibles)
Al igual que para las barras rígidas, los cálculos para la selección del conductor
estarán basados en las siguientes consideraciones:
Capacidad de Corriente Permanente
Capacidad de Corriente de Emergencia.
Corriente de Cortocircuito.
Se considerará que bajo efecto de un cortocircuito, se continuarán respetando las
distancias eléctricas de seguridad en todos los conductores, tanto entre ellos como a
tierra.
Adicionalmente, se deberá evaluar el cumplimiento de los siguientes requerimientos,
para confirmar el uso de los elementos seleccionados:
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
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La tensión mecánica máxima, de ningún conductor, será mayor al 50% de su tiro
de rotura para una temperatura ambiente media de 30°C y una presión de viento
de 55 kg/m2. Para esta hipótesis se evaluarán todos los pesos propios conectados
al tramo tendido y el correspondiente a los conectores.
Con los pesos propios y de las conexiones, viento perpendicular de 55 kg/m2, y
la temperatura ambiente media de 30°C y el nivel de cortocircuito, definido por
el ENTE CONTRATANTE, la tensión máxima del conductor debe ser menor al
70% de su tiro de rotura nominal, y aún bajo esas condiciones, deben ser
respetadas todas las distancias mínimas de seguridad.
Con los pesos propios y los correspondientes a las conexiones, sin viento ni
cortocircuito, con la temperatura correspondiente a la corriente permanente, la
tensión máxima del conductor debe ser menor al 20% del tiro de rotura nominal
de éste, y la flecha máxima, la adecuada para mantener las distancias mínimas de
seguridad, pero en ningún caso, menor al 3% del vano del tramo tendido.
Con los pesos propios y de las conexiones correspondientes, sin viento y con la
temperatura final luego de un cortocircuito, se deben mantener las distancias de
seguridad, tanto verticales como horizontales.
El tiempo máximo de despeje de alguna falla que pueda afectar a los conductores
sea interna o externa se considerara a un valor de 0.5 seg.
6.5.4. Aisladores Soportes, Suspensión y Anclajes.
Los aisladores soportes deberán ser calculados considerando:
Esfuerzo cantilever
Fuerza Máxima de Cortocircuito en barras flexibles
Fuerza Máxima de Cortocircuito en barras rígidas
Fuerza ejercida por el viento
Presión del viento
Los aisladores suspensión serán de porcelana, ANSI - 52 -.5, color gris o marrón de
según el lineamiento que, en definitiva, establezca EL ENTE CONTRATANTE,
para una subestación nueva o de acuerdo al color predominante de los aisladores
existentes, en una subestación objeto de ampliación.
La cadena de aisladores estarán conformadas por:
Mínimo de 10 aisladores en 138 KV
Mínimo 4 aisladores en 24 KV.
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Se considerará la posibilidad, según las condiciones ambientales predominantes en la
zona y de acuerdo a la experiencia del ENTE CONTRATANTE, aumentar el número
de aisladores previamente descrito.
Para el desarrollo de las especificaciones técnicas particulares de los Aisladores
Soportes, Suspensión y Anclajes, se considerará como guía el documento EE-E015,
del ENTE CONTRATANTE
6.5.5. Conectores y Herrajes
Los conectores serán del tipo apernado, para la conexión a las barras y terminales de
equipos de potencia, con tuercas de seguridad y antivibratorias
Todos los conectores deberán ser de aleación de aluminio material bimetálico de alta
conductibilidad, para evitar los riesgos por corrosión galvánica.
6.6. SISTEMA DE CANALIZACIONES
6.6.1. General
Las canalizaciones en los patios y hacia el cuarto control, área de celda o entre éstas,
se realizarán a través de canales de cables o trincheras, bancadas o la combinación de
ellas, de acuerdo al mejor criterio de ingeniería que aplique en instalaciones nuevas o
según el tipo de canalización predominante en las subestaciones existentes, objeto de
ampliación.
Las canalizaciones del sistema de iluminación exterior y llegada a cajas de conexión,
gabinetes de control de los equipos, instalados en el patio y tableros, en cuarto de
control se realizarán mediante tuberías superficiales, bancadas de tuberías y
tanquillas de B.T., según aplique.
El sistema de canalizaciones, para servicios de tomacorrientes y alumbrado, dentro
del cuarto u obras de concreto será embutido en pared, techo o piso.
Las canalizaciones a la vista o superficial serán de acero galvanizado o de aluminio
(Caso rígido – metálico) o a pruebas de líquidos (Liquid-Tight – Caso Flexible
Metálico con cubierta externa de PVC)
Las canalizaciones embutidas, en obras de concreto serán del tipo EMT, diámetro
mínimo ¾ pulg.
Los cálculos del sistema de canalizaciones eléctricas (Dimensiones de las Bancadas,
tuberías, entre otros), tomarán en consideración el 40 % de ocupación de la
canalización.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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El sistema de bancadas, tanquillas (A.T y B.T) y trincheras se diseñará de acuerdo a
los lineamientos establecidos en la Sección de” Canalizaciones Subterráneas”, de
este documento
6.6.2. Tuberías Eléctricas
El tamaño de todas las tuberías, para instalación de cables será calculado de manera
de seguir los lineamientos expuestos para tal fin por el Código Eléctrico Nacional
(COVENIN-200).
Todos los tubos a ser instalados de manera subterránea serán colocados en bancadas
o embutidos en pared, techo o piso, y aquellos que sean instalados a la vista o
adosados a estructuras, se colocarán debidamente soportados por elementos
metálicos especialmente diseñados para tal fin.
Toda tubería será diseñada con un porcentaje de ocupación del 40%.
Se permitirá el uso e instalación de:
Conduit Rígido de Acero Galvanizado
Los conduits metálicos rígidos, roscados, para instalación superficial, que
cumplan con la Norma ANSI C.80.1.
Los accesorios y las tapas metálicas deberán ser galvanizados con las
empacaduras que fueran necesarias. Deberán cumplir con la publicación Nº FB-
1 de la NEMA, y con la publicación C.80.4 de la ANSI. Deberán suministrarse
empacaduras de goma para prevenir la entrada de humedad.
Los accesorios de las juntas de expansión de las tuberías serán productos de
fabricación normalizada, diseñados para impedir daños a los cables y equipos, y
equipados con medios aprobados para proveer continuidad eléctrica en toda la
longitud del conduit. Los accesorios de las juntas de expansión deberán permitir
un pequeño movimiento transversal, así como también longitudinal.
Conduit Rígido de Aluminio
Los conduits metálicos rígidos expuestos deberán ser de aleación de aluminio,
resistentes a la corrosión, con un contenido máximo de cobre de 0,4%.
Los accesorios, tapas y accesorios de las juntas de expansión deberán ser
adecuados para la tubería y cumplir los requisitos de resistencia y hermeticidad.
Conduit Flexible de Acero
Los conduits flexibles de acero deberán ser galvanizados por inmersión en
caliente, de acuerdo con la “U.S. Fed. Spec. W-C-566-B”.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Los Conduits Flexibles vendrán provistos de una cubierta externa de PVC.
Conduits no Metálicos
Los conduits no metálicos y sus accesorios serán de plástico (PVC), de acuerdo
con los requisitos de la publicación NEMA Nº TC-6, con sus correspondientes
tramos, curvas y acoplamientos normalizados, campanas terminales, accesorios
de expansión y de fijación entre conduit no metálico y conduit metálico rígido,
separadores y espaciadores.
6.7. CABLES DE FUERZA, CONTROL Y COMUNICACIÓN
6.7.1. Cableado de Fuerza
Los cables de fuerza de baja tensión corresponden a los utilizados en la distribución
de los servicios auxiliares de CA. y DC.
Los cables de distribución de los servicios auxiliares tendrán las siguientes
características:
Descripción Unidad Característica
Norma básica IPCEA
Tipo THW
Conductor Cobre Trenzado
Aislamiento PVC Con pantalla.
Tensión de servicio V 600
Tensión de prueba V 3000
Los conductores de fuerza clase 600 V, trenzado clase B, calibre no menor que el
calibre Nº14 AWG (4 mm2).
Todo el cableado se diseñará para las condiciones de corriente nominal permanente y
los esfuerzos de cortocircuito, así como por caída de tensión. Se entiende que el
diseño del cableado incluirá el de los sistemas de protección necesarios para los
mismos.
La capacidad amperimétrica de los cables se calculará, cargándolos a no más del
80%.
La máxima caída de tensión admisible será:
Dos por ciento (2%) para circuitos alimentadores (Ventiladores Transformadores)
basados en la carga máxima
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
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Tres por ciento (3%) en los circuitos ramales para iluminación, desde el tablero de
distribución hasta el punto más lejano
Sólo se aceptan empalmes en los cables de alumbrado y distribución de
tomacorrientes exteriores. Los empalmes serán hechos mediante conexiones de auto
fusión y recubiertos con empalmes de resina epóxica del tipo aprobado por el ENTE
CONTRATANTE.
6.7.2. Cableado de Protección, Control, Medición y Señalización
Los cables de vendrán identificados por código de colores y tendrán las
características indicadas a continuación:
Descripción Unidad Característica
Norma básica IPCEA
Calibre mínimo
Protección/Control/Corriente
AWG N
o 12
Calibre mínimo Señales de
Voltaje(PT´s)
AWG N
o 14
Material Cobre, Cableado ASTM Clase “B”
Aislamiento PVC
Apantallamiento Pantalla de Cinta de cobre
Espesor del aislamiento Mm 1.2
Tensión de servicio V 600
Tensión de prueba V 3000
Cubierta Externa PVC
Número mínimo de
conductores por cable
2
El diseño del cableado deberá tomar en cuenta que:
Los cables secundarios de los transformadores de corriente, deberán disponer de
un calibre suficiente como para no superar la carga máxima de cada uno de los
transformadores de corriente. En ese sentido, la Ingeniería de Detalle incluirá el
cálculo detallado de cada uno de los circuitos de corriente y la selección del
calibre de estos conductores de acuerdo a las condiciones reales del proyecto.
Los conductores para protección, control, medición señalización y para los
detectores de temperatura deberán ser del calibre Nº 12 AWG, formados por 19
hilos del Nº 25 AWG.
El aislamiento será termoplástico, con elemento básico de cloruro de polivinilo
(PVC) o con polímero de cloruro de vinilo y acetato de vinilo.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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Las funciones de mando, señalización y protecciones deberán diseñarse de manera
que un mismo cable de control contenga los circuitos completos de ida y retorno, de
acuerdo a lo siguiente:
Vía de disparo (Ida y vuelta, Local-Remota) por un cable independiente
Vía de disparo (Ida y vuelta, Protecciones ) por un cable independiente
Los conductores para cables a ser utilizados en tableros, gabinetes y celdas
blindadas, como cables de control, mando, señalización, protección y medición,
deberán ser de cableado concéntrico con un número de alambres no menor que el
correspondiente a clase C, según se define en la Norma COVENIN 529-68. El
aislamiento deberá ser adecuado para utilizarse a temperatura hasta de 75 °C.
6.7.3. Cableado de Comunicaciones
Los cables de comunicaciones deberán ser cables de un par o multipares de
conductores trenzados, con aislamiento de goma y camisas individuales de neopreno
o polivinilo, debidamente identificados y deberán ser de Nº 18 AWG (0,82 mm2) o
mayores, con pantalla de cinta de cobre.
6.8. SISTEMAS DE SERVICIOS AUXILIARES CORRIENTE ALTERNA (CA) Y
CORRIENTE CONTINUA (CC)
6.8.1. Servicios Auxiliares Corriente Alterna (CA)
Los criterios de diseño del Sistema de Distribución de Corriente Alterna serán, como
mínimo los siguientes:
Los servicios auxiliares en CA tendrán una doble alimentación, cada una
conectada a un transformador Pad Mounted, los cuales alimentarán un Tablero de
Transferencia Automática.
La capacidad de cada transformador Pad Mounted, debe ser suficiente para suplir
la totalidad de la carga prevista en corriente alterna (actual y futura) de la
subestación y la de CD, alimentada a través del rectificador-Cargador. El cálculo
de la capacidad de cada transformador Pad Mounted, será parte de la Ingeniería de
Detalle, la cual deberá ser adecuada para suplir toda la carga, con una reserva del
20%.
Cada transformador Pad-Mounted se conectará en 23,9 KV, a barras diferentes de
la misma subestación
El nivel de voltaje, en el secundario, será 208/120 VAC, trifásico, conexión
Estrella, con neutro solidamente puesto a tierra.
El sistema de subtableros será diseñado en la etapa de Ingeniería de Detalle. Sin
embargo, deberá preverse como mínimo:
Un tablero para alumbrado exterior
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
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Un tablero para los servicios de iluminación, tomacorrientes, sistema de aire
acondicionado del cuarto.
Un tablero para distribución CA, en el cuarto de celdas
Los tableros serán NEMA 1, para instalación embutida en pared y NEMA 12
para instalación interior, montaje superficial.
6.8.2. Transferencia Automática Corriente Alterna (CA)
La transferencia automática, se hará en el lado de bata tensión (208 V), deberá
actuar, de manera temporizada, en el momento en que se pierda la tensión primaria
del “Circuito Preferencial” de alimentación en corriente alterna. La transferencia se
ejecutará en forma retardada de tiempo variable entre 1 y 10 segundos y
desconectará la alimentación fallada para luego hacer la conexión de la alimentación
auxiliar en el caso de que esta última esté en condiciones de operación y servicio.
Al momento de ser restituida la alimentación “Preferencial”, el sistema de
transferencia deberá regresar automáticamente a su condición original, es decir,
desconectará la alimentación secundaria y repondrá la preferida. Esta reposición, de
la alimentación considerada como preferida, actuará igualmente con retardo variable
entre 3 y 30 minutos, a fin de asegurar la estabilidad de la fuente.
El tablero de transferencia contará, entre otros elementos de indicación y mando con
lo siguiente:
Dos (2) luces indicadoras, tipo LED, para señalar desde cual fuente de suministro
se encuentra alimentada la carga, con “LED ROJO”, para indicación de la “Fuente
Principal o Preferencial” y “LED VERDE”, para la indicación de la “Fuente de
Respaldo o Secundaria”
Un interruptor selector de tres posiciones AUTO - OFF – MAN, para que en la
posición “MAN”, se permita pasar la carga, manualmente, de una fuente a la otra.
El sistema permitirá, igualmente, su operación manual y tendrá previsiones para
operación remota.
La actuación del sistema de transferencia automática deberá tener capacidad para
enviar una señal de alarma remota al sistema de control numérico de la subestación,
y en particular, las unidades de detección de falla de las tensiones de alimentación,
aún en el caso de no estar seleccionadas como fuente preferencial.
6.8.3. Servicios Auxiliares Corriente Continua (CC)
Los criterios de diseño para el Sistema de Distribución de Corriente Continua serán
los siguientes:
Voltaje de operación en 125 VDC
Conformado por un Rectificador-Cargador, con transferencias automática en CC,
un Banco de Baterías y Tableros de distribución.
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Condición de Operación Normal:
La carga será alimentada a través del rectificador/cargador, el cual se alimentará
desde la fuente normal de corriente alterna y mantendrá la tensión de flotación del
banco de baterías.
El rectificador-cargador deberá ser capaz de suplir la totalidad de la carga.
Condición de Operación Emergencia
Ante una falla de la fuente normal de suministro en corriente alterna, la carga será
alimentada desde los bancos de baterías. Esta operación, así como el
restablecimiento de la entrada normal de corriente alterna, no causará interrupción
del servicio a la carga.
Recarga
Cuando se ha recuperado la fuente normal de corriente alterna, los rectificadores/
cargadores deberá suplir la potencia requerida por la carga y simultáneamente
cargar el banco de baterías hasta su nivel de tensión flotante.
Mantenimiento
Para facilitar las labores de mantenimiento, el rectificador/ cargador podrá
desconectarse del sistema mediante un interruptor en el lado de la carga, mientras
ésta es alimentada desde el banco de baterías.
Los Bancos de Baterías suplirá la carga en DC, en caso de una falla en el
suministro eléctrico normal en CA
El sistema de subtableros será definido durante la fase de Ingeniería de Detalle.
6.8.4. Conexiones de Fuerza Patio
Las conexiones de fuerza, a ser instaladas en el patio de 138 KV, deberán ser de un
solo elemento, para montaje superficial. Los receptáculos deberán ser para 63 A, tres
(3) conductores, cuatro (4) polos, 600 VCA y deberán conectarse a tierra a través del
polo extra y del blindaje y deberán tener una (1) cámara de extinción de arco
separada para cada uno de los polos, proyectadas de tal manera que el arco se
extinga antes que el enchufe sea totalmente retirado del receptáculo. Las cajas de los
receptáculos deberán ser a prueba de intemperie, de material fundido de aluminio
con enchufe enroscado para conduit de aluminio con tapas protectoras atornillables,
unidas a la caja mediante una cadena.
Los enchufes deberán tener un cuerpo fundido y una abrazadera para cable con
aislamiento de goma y deberán estar proyectados para usarse con las tomas
especificadas anteriormente.
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6.8.5. Tomacorrientes e Interruptores Control de Alumbrado
Tomacorrientes
Todos los tomacorrientes serán dobles, con polo de tierra (polarizados), para operar
a 120 VCA y deberán tener una capacidad de 20 A. Los receptáculos deberán
montarse en posición horizontal.
Se instalarán al menos dos tomacorrientes, en el cuarto de control y en el área de
celdas, de capacidad 20 A, 208 VAC, monofásico
Los tomacorrientes para servicio en corriente continua serán sencillos y deberán
tener una capacidad de 20 A, 125 VCD
Los tomacorrientes del tipo exterior deberán tener una tapa de protección a prueba de
intemperie, con empacaduras de neopreno.
Interruptores Control de Alumbrado
Los interruptores para el control local de los dispositivos de alumbrado tendrán,
como mínimo, una capacidad para 10 A a 120 VAC.
6.9. SISTEMA TELEFÓNICO
Los aparatos telefónicos deberán ser del tipo autocontenido con teléfono, doble
campana de dos tonos. El cordón para los auriculares deberá ser arrollado en espiral,.
Se considerarán al menos dos puntos de conexión para teléfonos en el área de
paneles y tableros y dos puntos de conexión telefónica en el área de las celdas de
potencia.
La instalación comprende la ejecución de toda la canalización, conductores y
equipos del sistema telefónico, desarrollados en la Ingeniería de Detalle.
La instalación de la canalización para teléfonos será ejecutada con el mismo tipo de
tubería y según las mismas normas dictadas para el caso de las canalizaciones de
alumbrado y fuerza antes descritos. Los gabinetes o cajas para terminales serán de
acero galvanizado.
Los pares trenzados desde las cajas de distribución a los aparatos telefónicos serán de
aislamiento termoplástico, calibre Nº 22 AWG.
Los cables multiconductores de la distribución principal, serán también de
aislamiento termoplástico, con cubierta exterior de cloruro de polivinilo. Los pares
individuales de los cables serán de calibre Nº 22 AWG y tendrán identificación por
color de la cubierta.
LINEAMIENTOS Y CRITERIOS DE DISEÑO
SUBESTACIONES
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6.10. SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
Los cálculos se realizarán con base la Norma IEEE 80-2000. No se considera la
influencia de los cables de guarda de las líneas de llegada a la subestación para el
cálculo del valor de la resistencia de puesta a tierra.
Se contempla para el estudio, el peso de una persona en 70 Kg.
Se tomará como base los niveles de cortocircuitos que serán suministrados por el
ENTE CONTRATANTE.
La resistividad eléctrica del suelo será calculada con base a estudios realizados por el
CONTRATISTA.
Se utilizará un software especializado que permita calcular los siguientes parámetros:
Corrientes máximas permitidas según calibre de conductores tensiones de paso y
toque.
Comparación con las tensiones de paso y toque, con respecto a los valores
establecidos por la Norma IEEE Std. 80 e IEEE Std. 665
Perfil o elevación de potencial de la malla de tierra
Valor de la resistencia de puesta a tierra.
Corriente Máxima de Falla Monofásica.
La malla de tierra se diseñará utilizando conductores de cobre desnudo, de calibre
mínimo 4/0 AWG.
Las conexiones de tipo exotérmico se realizarán de acuerdo a lo siguiente:
Entre conductores de la malla y las derivaciones a equipos y estructuras
La fijación del conductor a las estructuras soportes y pórticos
Las conexiones de tipo apernada mecánica se utilizarán en
Llegada del equipos, paneles y cajas de conexión, rejillas equipotenciales
La fijación del conductor a las estructuras soportes y pórticos, a una altura
superior a los 2.5 m
Todos los conductores de puesta a tierra que emergen del nivel de terreno serán
debidamente protegidos, utilizando tubos de acero galvanizado o perfiles metálicos
galvanizados, soldados a la estructura o pórticos, hasta una altura de 2.5 m.
Todos los conductores de cobre que van desde la malla de tierra a los equipos y
estructuras deberán ser protegidos contra el hurto, por lo cual su instalación deberá
realizarse, de tal manera que los mismos no sean accesibles físicamente, ni
visualmente.
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Para la medición y pruebas a la malla de tierra, deberán diseñarse, construirse e
instalarse, al menos, dos tanquillas de registro, cuya ubicación será definida en la
Ingeniería de Detalle, con su respectiva de barra de aleación de cobre.
6.11. PROTECCION CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS
El diseño del sistema de protección contra descargas atmosféricas se hará con base a
la utilización de cables de guarda y Punta Franklin, estratégicamente dispuestos, de
manera de dar, a toda la instalación (incluyendo edificaciones), una protección
efectiva contra estos fenómenos.
Como parte del diseño, se debe evaluar el cable de guarda a ser utilizado para las
condiciones particulares del proyecto, y serán mecánicamente coordinados con los
conductores eléctricos a fin de ofrecer protección en todo momento y bajo cualquiera
de las condiciones de trabajo de la subestación.
En la etapa de Ingeniería de Detalle, el CONTRATISTA, realizará un cálculo de este
sistema y esquemas del modelo geométrico utilizado, el cual deberá ser aprobado por
EL ENTE CONTRATANTE.
Se utilizará guaya de acero galvanizado calibre igual o mayor de 5/16 pulg, de extra
alta resistencia, en función de los cálculos anteriores.
6.12. SISTEMA DE ALUMBRADO EXTERIOR E INTERIOR
6.12.1. Alumbrado Exterior
El sistema de alumbrado de la subestación será diseñado para cubrir todas las áreas
de la instalación, incluyendo áreas de vialidad, área de acceso, estacionamientos,
áreas de equipos de uso exterior, pórticos, transformadores, estructuras, áreas de
llegada y salida de líneas, cerca perimetral, entre otros.
La iluminación exterior se alimentará en 208 VAC, monofásico.
Los niveles de iluminación para el diseño, basados en las recomendaciones de la CIE
(Comisión Internacional de Iluminación), se indican a continuación:
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SUBESTACIONES
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Área
Nivel de Iluminación
Promedio Mínimo
(Valores Reales) (Lux)
Área de equipos tales como: interruptores,
seccionadores, transformadores de medición,
pararrayos y otros equipos de alta tensión:
50
Zonas de pórticos de salida de líneas y otras
estructuras: 25
Zonas libres o de expansión futura: 20
Área de la puerta de acceso y Adyacente a ella: 100
Área adyacente a la cerca perimetral (lado
callejón externo). Vialidad interna y externa de
los patios
25
Los valores, previamente indicados, son los requeridos, durante labores normales de
inspección, operación y mantenimiento, con presencia de personal en la subestación.
Sin embargo, mientras no sea requerido, debe existir un sistema de ahorro de energía
que mantenga un nivel de iluminación, no menor a 30 LUX, en las “Áreas Criticas”,
las cuales serán establecidas por el CONTRATISTA, con la aprobación del ENTE
CONTRATANTE, en la fase de Ingeniería de Detalle.
En consecuencia, la subestación dispondrá de:
Un “Sistema de Iluminación Permanente”, controlado por fotocelda, con la opción
de control “Manual”, para las “Áreas Críticas”,
Un “Sistema de alumbrado Puntual u Ocasional”, controlado manualmente por un
interruptor o switch selector de dos posiciones (ON-OFF), y un control
automático temporizado el cual permitirá la desenergización de este sistema de
alumbrado, cuando no se estén realizando labores en la subestación. Al activarse
el “Alumbrado Ocasional” debe, en conjunción el “Sistema de Iluminación
Permanente”, proporcionar los niveles de iluminación indicados en la tabla
anterior
Todos los valores presentados en la tabla anterior deben ser interpretados como
valores reales medios, después de 100 horas de servicio del sistema de alumbrado, o
cuando se considere que se han estabilizado las intensidades de los bombillos
utilizados.
Para la colocación de los reflectores, se utilizarán torres de alumbrado, las cuales
serán distribuidas en el patio de la subestación de manera de lograr los niveles de
alumbrado requeridos, pero sin que representen un obstáculo para el tránsito, las
operaciones normales dentro de la subestación o para el desarrollo de las
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ampliaciones futuras. Las luminarias se instalarán en estructuras independientes a los
pórticos de la subestación.
Se permitirá el uso de luminarias tipo vial, instalados sobre postes hexagonales, de
10 m de altura, con brazo tipo látigo, sencillo, de 2,4 m.
Las luminarias serán dotadas de bombillos de vapor de mercurio o de vapor de sodio,
del tipo y capacidades normalizadas por EL ENTE CONTRATANTE.
El diseño del alumbrado se realizará teniendo especial cuidado en no producir
deslumbramiento, ni al personal que se desplace por las áreas del patio, ni a
peatones, ni a los vehículos que circulen en los alrededores de la instalación.
La evaluación del alumbrado será hecha con el método de “Punto a Punto”. La
distribución, alturas de montaje, orientación e inclinación que serán determinadas
durante los cálculos que formarán parte de la Ingeniería de Detalle.
Se diseñará un tablero para el Sistema de Alumbrado Exterior (“Iluminación
Permanente”), ubicado en el cuarto de control de la subestación, con su respectivo
contactor, selector de mando de tres posiciones (MAN-AUTO- OFF) y su control
asociado a una celda fotoeléctrica. El tablero deberá ser apropiado para operar en un
sistema de cuatro hilos, trifásico a 208/120VCA, con neutro sólido aislado y barra de
tierra. Las capacidades nominales y de interrupción del interruptor principal y de los
interruptores termomagnéticos secundarios serán indicadas en el desarrollo de la
Ingeniería de Detalle.
El contactor magnético, para controlar los circuitos de alumbrado de iluminación
exterior, será de 208 VCA, 3 polos, el cual deberá operar sin vibración perceptible.
La bobina de operación será adecuada para 120 VCA., 60 Hz. Los contactores
estarán provistos de contactos auxiliares, de tamaño no menor al NEMA 2.
Se deberá garantizar igualmente, una adecuada uniformidad en todas las áreas, a
excepción de las zonas perimetrales, donde se podrán aceptar variaciones de acuerdo
con las limitaciones que resulten, luego de la realización de los cálculos detallados
de alumbrado.
6.12.2. Alumbrado Interior
El voltaje de alimentación será de 120 Voltios, corriente alterna, con luminarias
fluorescentes de bajo consumo, servicio continuo, controladas manualmente.
Los niveles de iluminación para el diseño, se indican a continuación:
Cuarto de Control – Área de Paneles: 700 Lux
Cuarto de Celda: 700 Lux
Cuarto de Baterías: 600 Lux
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Cada área o cuarto deberá contar con sistema de control de alumbrado,
independiente, que permita:
Un nivel de iluminación, mínimo de 200 LUX, en caso de NO existir personal
en labores de mantenimiento, inspección u operación
Obtener los niveles previamente indicados, con la presencia de personal en la
instalación.
La alimentación del alumbrado será hecha directamente desde el tablero de servicios
auxiliares en corriente alterna, ubicado en el cuarto de control, y se controlarán por
medio de apagadores ubicados a un lado de los accesos a cada área del cuarto de
control.
Las luminarias serán de montaje superficial.
En el cuarto de baterías se utilizarán luminarias incandescentes, a prueba de
explosión.
En el interior d el baño se utilizará alumbrado tipo fluorescente, también de bajo
consumo y con balasto electrónico.
6.12.3. Sistema de Alumbrado de Emergencia
El alumbrado normal de la subestación deberá contar con un sistema complementario
para casos de emergencia de falla de la alimentación primaria en corriente alterna.
Cuarto de Control
Este sistema de alumbrado de emergencia, del cuarto de control, celdas, baterías y
aire acondicionado, estará compuesto por lámparas de emergencia, distribuidas
estratégicamente, en el área interior, a fin de proveer un alumbrado adecuado para el
desplazamiento del personal en dichas áreas.
Las luminarias de emergencia tendrán las siguientes características:
Tubos fluorescentes 2x8 vatios.
Encendido automático, por pérdida del suministro normal de energía eléctrica a
la iluminación
Batería de Plomo – Ácido, 6 voltios, 4.5 AH, recargable, selladas, libre de
mantenimiento, duración de la carga no menor de 6 horas.
“Leds” de indicación
Verde: Funcionamiento Normal
Amarillo: Avería (Bajo voltaje, desconexión de la batería y falla de
corriente)
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Suiche de Prueba: Para encendido manual de los tubos fluorescentes
Montaje superficial.
Patio de La Subestación
No está previsto diseñar un sistema de iluminación de emergencia para el patio de la
subestación
6.13. SISTEMA DE ALARMA Y DETECCION DE INCENDIO
Se proveerá de un Sistema de Alarma y Detección de Incendio en el cuarto de
control, en las tres áreas que lo conforman (Área de Paneles, tableros y Celdas, Área
A/A, Área Baterías)
El sistema de alarmas y detección de incendio estará constituido por una Central o
Tablero, detectores y un difusor de sonido.
Se utilizarán detectores de Humo del tipo Iónico, por su alta velocidad de repuesta y
adecuados para la protección de espacios confinados y para detectar incendios de
materiales sólidos que arden internamente.
Se considerará una señal para indicación Remota.
NO SE CONTEMPLA DISEÑO DE UN SISTEMA DE EXTINCION
AUTOMATICO DE INCENDIO
En el patio, y en los cuarto de control y de celdas, de la subestación, se instalarán
extintores de incendio basado en CO2, en la cantidad y capacidad establecidas en la
etapa de la Ingeniería de Detalle. Los equipos deben satisfacer los requerimientos de
la norma COVENIN 1040 - “Extintores Portátiles”.
6.14. SISTEMA DE ENCLAVAMIENTO MECANICO PARA
SECCIONAMIENTO
El sistema de enclavamiento deberá garantizar la prevención de ejecutar operaciones
incorrectas, bajo el Concepto de “INTRINSICAMENTE SEGURO”, que puedan poner
en riesgo, tanto al personal de operaciones que realizan las maniobras, como al propio
equipo.
Los dispositivos o equipos bajo filosofía de operación “INTRINSICAMENTE
SEGURO”, permitirán las operaciones de seccionamiento en una forma
secuencialmente lógica que imposibilite la ejecución de actividades de mantenimiento
y/o operación en forma inadecuada.
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Las cajas o cubierta de los enclavamientos deberán ser a prueba de intemperie, de
material fundido de aluminio con tapa enroscada, unidas a la caja mediante una
cadena. Las llaves serán del tipo cautiva, y solo serán liberadas ante la actuación
inicial del equipo o llave maestra.
7. DISCIPLINA MECANICA
7.1. ALCANCE
Esta sección tiene por objeto, presentar las bases y criterios de diseño para el
desarrollo de las actividades de la disciplina de Ingeniería Mecánica, involucradas en
el desarrollo de sistemas de ventilación y aire acondicionado del cuarto en una
subestación.
El sistema de aire acondicionado será de una sola unidad (Compacta o “Split”)
climatizando los ambientes o áreas del cuarto de tableros o paneles y cuarto de
celdas.
7.2. VARIABLES DE AMBIENTE
Condiciones Interiores
De la guía para el Diseño de Edificaciones en Subestaciones Código: 3:2-028 de
CADAFE; aplicada a Instalaciones Mecánicas: Aire Acondicionado, pág. 47/76, se
tiene:
Temperatura de bulbo seco : 23°C (75°F)
Temperatura de bulbo húmedo : 17°C (62°F)
Humedad relativa : 50%
Condiciones Exteriores
Temperatura de bulbo seco : 35°C (95°F)
Temperatura de bulbo húmedo : 28°C (82°F)
Humedad relativa : 70%
Estas condiciones son las que rigen en la zona tropical hasta 1000 m sobre el nivel
del mar
7.3. VARIABLES DE LA DEMANDA TERMICA
Funcionalidad del Espacio
El recinto a climatizar tiene la función de resguardar los paneles de control,
protecciones, comunicaciones, medición, celdas, entre otros. Los cálculos de la
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demanda térmica serán considerados con la permanencia de dos personas en
actividades de operación y supervisión de los aparatos dentro del cuarto
Transferencia de Calor
Para los valores de los coeficientes de transferencia de calor en techo y paredes del
cuarto, se deben revisar el espesor y tipo de material de las paredes y techo. Los
coeficientes se determinaran en las tablas existentes en la literatura de la ASHRAE.
Para la ganancia de calor por radiación se emplearan los coeficientes según la
localización y orientación del cuarto. Para la transferencia de calor por el piso se
adoptara la ganancia por su perímetro.
En caso de contar con ventanas de una lámina de vidrio ordinario de 6 mm de
espesor en marco metálico, su coeficiente de transferencia por conducción es de 0.81
BTU/Hr pie2 °F.
Aporte de Calor
Los elementos básicos que aportan calor dentro del cuarto básicamente son el
sistema de iluminación y los paneles de control.
En caso de que el CONTRATISTA de los paneles no refiera ningún valor de
disipación de calor de los equipos suministrados, se optará por un valor equivalente a
una resistencia de 200 vatios por panel.
Ventilación
Para la renovación del aire interior se considerará un cambio de volumen de 15 cfm
por persona.
Infiltración
Se asumirá como infiltraciones de aire exterior por ventanas y puerta: 1.5 cambios de
aire/Hora.
7.4. EQUIPO DE CLIMATIZACION
Características
El equipo de aire acondicionado será seleccionado del tipo compacto de expansión
directa y de alta eficiencia o tipo “Split”, consola o dividido.
La unidad contará con gabinetes metálicos pintados al horno, con intercambiadores
de cobre o aluminio con disipadores de aluminio. El compresor tipo rotativo con
refrigerante ecológico, no aceptará gas Freón 12 o similar los cuales contaminan el
ambiente, salvo que por razones de comercialización para el momento de la
instalación no exista en el mercado local un aparato de enfriamiento que opere con
gas ecológico.
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Ubicación
Considerando que la subestación sea del tipo desasistida y localizada en una zona
aislada, el equipo de aire acondicionado será colocado dentro de un recinto diseñado
para tal fin de manera que está protegido contra las personas no autorizadas en la
permanencia en dicha instalación.
El recinto debe estar contiguo al cuarto y estará construido con piso, losa de concreto
y paredes de bloques en las cuales la orientada hacia el este y su opuesta contarán
con bloques de ventilación. Por lo tanto el equipo se le dotará de un ducto de salida
de aire caliente desde la cara del condensador hasta la pared frontal a éste.
La unidad, según lo requiera el caso, puede instalarse elevada sobre una base
metálica.
7.5. SISTEMA DE DUCTOS
El aire de suministro será canalizado con una ductería de acero galvanizado con
espesor según la suma de los lados o diámetro de la sección del ducto. El ducto de
suministro se diseñará para una velocidad mínima de 800 CFM. La ducteria tendrá
en su interior poli estireno auto extinguible de 1 pulgada de espesor y se fijará al
techo con perfiles metálicos y “anclajes para tornillo fijados en concreto.
Preferiblemente los ductos de suministro se instalaran debajo del techo, la entrada
del ducto desde la unidad de aire acondicionado y su punto de retorno serán por una
pared. Esto obedece a eliminar los agujeros en la loza de techo que estén al exterior y
evitar pasajes en el que personas ajenas a ENELVEN puedan acceder hacia el
interior de la caseta, sin embargo los agujeros en pared para pases de ductos contaran
con barras de acero al carbono para evitar el acceso de personas.
Las rejillas y difusores del sistema de ductos serán de aluminio anodizado color
natural.
En referencia al ducto de retorno se prefiere un diseño simple, considerando que lo
mas típico de las salas de control de las subestaciones eléctricas no poseen divisiones
internas el aire de retorno será canalizado por una rejilla que se instalará en la pared
debajo de la entrada del ducto de suministro, por lo tanto el ducto de retorno
comprendería un segmento entre la entrada de aire a la unidad de aire acondicionado
y la rejilla de la pared frontal de éste.
En el ducto de retorno se instalará la rejilla de toma de aire fresco con un dispositivo
de control de volumen.
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7.6. ACCESORIOS
El equipo contará con un termostato para el control de la temperatura interior del
tipo digital de dos vías instalado en un punto al lado de la rejilla de retorno. El
termostato tendrá un selector de temperatura interior, un selectos automático/
ventilador y indicación de temperatura.
La unidad de aire acondicionado debe tener contar con un dispositivo de protección
para caída de fase del suministro eléctrico y por falla de tensión. El circuito eléctrico
para alimentar la unidad de aire acondicionado estará conformado por una caja, a
instalar cerca de la unidad y que contendrá un interruptor de corriente seleccionado
para dispararse a un 25 %, como mínimo, de sobre carga en el sistema de
alimentación eléctrica.
El cable será del tipo THW 75º colocado en un conduit a la vista o embutido en
pared desde el cafetín hasta cerca de la unidad de enfriamiento, y el tramo entre el
extremo final del conduit y la entrada a la conexión eléctrica del equipo será
completada con un tubo flexible del tipo “liquid tight”
El filtro de partículas será del tipo fibra sintética, seco de una (1) pulgada de espesor
y con marco de aluminio. Deberá ser instalado en un porta filtro ( porta marco) en el
ducto de succión.
La unidad contará con la tubería de desagüe de diámetro acorde con la capacidad del
equipo, la tubería será de PVC con sifón y conectada a un punto de drenaje de piso.
En el recinto que aloja al aparato de aire acondicionado deberá contar con una toma
de fuerza de 110 y 220 voltios, iluminación y una toma de agua para las labores de
mantenimiento del equipo.
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ANEXO 1
CONDICIONES AMBIENTALES Y METEOROLÓGICAS
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El CONTRATISTA, deberá tomar, como referencia, las condiciones ambientales, descritas
más adelante, para seleccionar el tratamiento superficial y de pintura adecuado, el diseño y
fabricación de equipos mayores de potencia, equipos menores, pórticos, estructuras soporte
y materiales, para que los mismos sean totalmente tropicalizados y adecuados a dichas
condiciones.
Asimismo, el CONTRATISTA tomará en cuenta éstas condiciones, para la selección de los
dispositivos de protección, control, medición, comunicación y otro asociados a la
subestación, y que serán instalados dentro de paneles, tableros, gabinetes de control; entre
otros, los cuales deberán ser totalmente tropicalizados, capaces de trabajar y operar
satisfactoriamente, a temperaturas que durante el día y como producto de la alta incidencia
de rayos solares, pudieran ser mayores a 75 ºC.
Como referencia se suministran los registros de la estación meteorológica de Maracaibo
(F.A.V.)
Condiciones Sísmicas:
Zona 3 COVENIN 2001-87
Estación: Maracaibo (F.A.V.)
Latitud: 1034’ Norte
Longitud 7147’ Oeste
Altitud +0,0 m Nivel del Mar
Temperatura:
Media Anual 27.7 C
Máx. Media 32.9 C
Máx. Absoluta 38.9 C
Mín. Media 24.4 C
Mín. Absoluta 18 C
Velocidad del Viento (altura del anemómetro 12 m sobre el suelo):
Velocidad Media 12.5 Km/h
Velocidad Máx. 108 Km/h
Dirección Prevaleciente NNE
Calma 1.6%
Evaporación:
Media Diaria 4.5 mm
Máx. Diaria 13.6 mm
Mín. Diaria 0 mm
Precipitación:
Media Anual 490 mm
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Media Anual Máx. 1057 mm
Media Anual Mín. 201 mm
Máx. en 24 horas 1053 mm
Máx. en 10 minutos 30.3 mm
Humedad Relativa:
Media 75%
Mín. Media 52%
Máx. Media 90%
Máx. Absoluta 100%
Mín. Absoluta 15%
Radiación:
Media 418 cal/cm2 día
Máx. Absoluta Día 868 cal/cm2 día
Mín. Absoluta Día 97 cal/cm2 día
Insolación:
Media 7.4 horas
Máx. 12.1 horas
Mín. 0 horas
Nubosidad:
Media Anual 5.7 octavos
Niebla:
Total Anual 0 Días
Visibilidad Anual:
Media Anual 2.4 Km
Días de Tormenta (nivel Ceraúnico de la Estación F.A.V. Maracaibo):
Total Anual 88.1 Días
Atmósfera
Salina, Polvorienta y Corrosiva.
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