memoria andahuaylas

ESTUDIO DEFINITIVO DEL PROYECTO

“SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA” DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA

PARTE I: LÍNEAS Y REDES PRIMARIAS

CAPITULO I

MEMORIA DESCRIPTIVA

CONSORCIO INGENIERIA

ESTUDIO DEFINITIVO


CAPITULO I: MEMORIA DESCRIPTIVA

INDICE

1 ASPECTOS GENERALES1.1 ANTECEDENTES DEL PROYECTO

1.2 OBJETIVO DEL ESTUDIO

1.3 FUENTES DE INFORMACIÓN

1.4 DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DEL PROYECTO

1.4.1 Ubicación1.4.2 Condiciones climatológicas1.4.3 Topografía - altitud del área del proyecto1.4.4 Vías de acceso1.4.5 Actividades económicas y Sociales

1.5 LOCALIDADES BENEFICIADAS

2 ALCANCES DEL ESTUDIO2.1 DE LA LÍNEA PRIMARIA PROYECTADA

2.2 REDES PRIMARIAS

2.3 SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓN

3 RESUMEN DEL ESTUDIO DE MERCADO ELECTRICO3.1 ANTECEDENTES

3.2 METODOLOGÍA

3.3 PROYECCIÓN DE POBLACIÓN Y VIVIENDA

3.4 PROYECCIÓN DE MÁXIMA DEMANDA

3.5 PROYECCIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA

3.6 CALIFICACIÓN ELÉCTRICA

3.7 BALANCE OFERTA - DEMANDA

4 DESCRIPCION DEL PROYECTO4.1 NORMAS APLICABLES

4.2 SELECCIÓN DE RUTA

4.3 CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO EXISTENTE

4.4 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA

4.5 CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO

4.5.1 Postes4.5.2 Conductor4.5.3 Aisladores4.5.4 Retenidas y anclajes4.5.5 Puesta a tierra4.5.6 Material de Ferretería4.5.7 Sub-Estaciones de Distribución (SED):4.5.8 Tablero de Distribución

Estudio DefinitivoParte I: Líneas y Redes Primarias

Volumen I:Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas


5 CRITERIOS DE DISEÑO ELECTRICO5.1 REGULACIÓN DE TENSIÓN

5.2 NIVEL DE AISLAMIENTO REQUERIDO

5.3 SISTEMA DE PROTECCIÓN

5.4 NIVEL DE AISLAMIENTO DE LOS EQUIPOS

5.5 NIVEL DE CORTOCIRCUITO

5.6 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

6 CRITERIOS DE DISEÑO MECÁNICO6.1 NORMAS APLICABLES

6.2 CÁLCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES

6.2.1 Consideraciones de diseño6.2.2 Formulación de hipótesis de cálculo

6.3 SEPARACIÓN HORIZONTAL ENTRE CONDUCTORES

6.4 CÁLCULO MECÁNICO DE ESTRUCTURAS

6.5 HIPÓTESIS DE CÁLCULO

6.6 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESTRUCTURAS

6.7 FACTORES DE SEGURIDAD

6.8 CARGAS PREVISTAS

7 CONFORMIDAD DEL PUNTO DE ALIMENTACIÓN DEL CONCESIONARIO8 SERVIDUMBRE





MEMORIA DESCRIPTIVA

LINEAS Y REDES PRIMARIAS

1 ASPECTOS GENERALES

1.1 Antecedentes del proyecto

Con el objetivo de satisfacer las necesidades de demanda eléctrica requerida por la población de las localidades que se encuentran en el área de influencia del proyecto, la Dirección General de Electrificación Rural del Ministerio de Energía y Minas, ha creído por conveniente elaborar el Expediente Técnico y la Ejecución de la Obra: “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA” DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA.

Mediante Resolución Directoral Nº 133-2014-EM/DGER de fecha 04 de Abril de 2014, se aprobaron las Bases de la Licitación Pública requerida por la DGER para la Elaboración del Estudio Definitivo del Proyecto “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA”, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA

La Adjudicación Directa Selectiva Nº ADS-0014-2014-MEM/DGER se encuentra incluida con el Nº 104 en el Plan Anual de Contrataciones de la DGER para el Año 2014.

Con fecha 29 de Abril del 2014, el Comité Especial convocó, a través del Sistema Electrónico de Contrataciones del estado (SEACE), la Adjudicación Directa Selectiva Nº ADS - 0014-2014-MEM/DGER (Primera Convocatoria) para la Elaboración del Estudio Definitivo del Proyecto “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA”, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA.

El día 21 de Mayo del 2014, se realizó el acto de Recepción de Propuestas y la Calificación y Evaluación de propuestas del 22 al 30 de mayo del 2014. El día 02 de Junio del 2014 se dio el otorgamiento de la Buena Pro, otorgándose el consentimiento de la Buena Pro el 09 de Junio del 2014 al CONSORCIO INGENIERIA.

Hidrandina S.A. Es la empresa de distribución eléctrica que tendrá a su cargo la operación, mantenimiento y comercialización del Proyecto “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA”, Departamento de Cajamarca, y asimismo se hará cargo de las etapas posteriores.

1.2 Objetivo del Estudio

El Estudio del Proyecto “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA”, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA tiene por objetivo el




diseño de las instalaciones eléctricas de 7 localidades en el distrito y provincia de Cajamarca, en el departamento de Cajamarca, mediante Línea Primaria Bifásica en 10 kV Alimentador CAJ-07 y Línea Primaria Monofásica MRT 13,2 kV Alimentador CAJ-05. El proyecto ha sido desarrollado tomando en consideración los criterios técnicos de los sistemas económicamente adaptados.

La implementación del proyecto permitirá:

Mejorar la calidad de vida de los pobladores beneficiando a 744 habitantes, con 186 Abonados Domésticos y 03 cargas de uso general, haciendo un total de 189 Abonados Totales a ser electrificadas ubicados en el área del proyecto.

Reducir la descapitalización económica de las familias por realizar gastos elevados en alumbrado en forma deficiente.

Utilizar la energía en educación, salud, actividades de la agroindustria, el comercio, artesanía, etc., lo cual permitirá mejorar el nivel socio económico de la zona de esta parte del país.

1.3 Fuentes de Información

Para elaborar el estudio de ingeniería definitiva para la electrificación del Sector involucrado, se analizaron las siguientes fuentes de información:

Código Nacional de Electricidad Suministro 2011 Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844 Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844 Normas para la electrificación rural de la DGE/MEM vigentes. Resoluciones Ministeriales (relativo a Sistemas Eléctricos para tensiones entre 1 y 36 kV-

Media Tensión), vigentes. Información estadística del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI)

correspondiente a los Censos Nacionales X de Población y V de Vivienda 2007 y IX de Población y IV de Vivienda 1993 del distrito, provincia y departamento de Cajamarca – del Instituto Nacional de Estadística e Informática.

Municipalidad Distrital: autoridades locales con quienes se coordinó la información referente a su localidad, como viviendas, habitantes, carga productiva, etc.

Hidrandina S.A.: Empresa distribuidora que se encargará de la operación y mantenimiento del proyecto. Se coordinaron los aspectos técnicos de diseño y la solicitud de punto de diseño del proyecto.

CIRA, del área del anteproyecto de fecha Octubre del 2012: Que por variaciones en los trazos de ruta y por ineficiencias en el anteproyecto se necesita nuevo CIRA.

Estudio de Impacto Ambiental del Anteproyecto. Estudio de Pre inversión SNIP 172928. Documento de Factibilidad y Punto de Diseño.




1.4 Descripción del área del proyecto

1.4.1 Ubicación.

El área de influencia del Proyecto se localiza en la región Norte del territorio peruano. Comprende al distrito, provincia y departamento de Cajamarca. Esta área está delimitada según las coordenadas UTM siguientes.

COORDENADASUTM 17L

ESTE NORTE768800 9209200777400 9199900

Ubicación Política

DEPARTAMENTO PROVINCIA DISTRITO

Cajamarca Cajamarca Cajamarca

La ubicación del área del proyecto se indica en el plano Nº UB - 01.

1.4.2 Condiciones climatológicas

Las condiciones climatológicas registradas por el SENAMHI (*), son los siguientes:

Estación Meteorológica Ronquillo CNE Mapa SeleccionadoAños de Registro 2009 al 2013 Zona A Eólico 2800 - 3700

Temperatura máxima absoluta ( ºC ) 25 °C 50 (**)Temperatura mínima absoluta ( ºC ) 5 °C 5Temperatura media ( ºC ) 16 °C 16Velocidad máxima del viento ( km/hr ) 52 104 50 94La altitud del área del proyecto varía entre 2 800 y 3 700 m.s.n.m.

(*)En el Anexo 04 se muestra la información del SENAMHI y mapa eólico.(**) Se está considerando el efecto creep.

La información registrada por el SENAMHI corresponde a la estación mostrada en el siguiente cuadro:

Nº Estación Dpto Provincia Distrito Longitud Latitud Altura(msnm)

1 Ronquillo/47216128 Cajamarca Cajamarca Cajamarca 78° 32’ 59'' 7° 09' 33'' 3 313




1.4.3 Topografía - altitud del área del proyecto

El relieve del terreno es característico de sierra con topografía accidentada, con cruces de quebradas profundas y ríos. Las localidades que comprenden el proyecto se ubican en altitudes desde los 2 800 m.s.n.m. hasta los 3 700 m.s.n.m.

1.4.4 Vías de acceso

Las vías de acceso principales al área del proyecto son las siguientes:Vía Terrestre: se cuenta con una ruta de acceso:La principal vía de acceso es por la carretera Panamericana Norte asfaltada: Lima – Trujillo - Chillete – Cajamarca, donde se puede acceder hacia las localidades por los siguientes accesos:- Derivación de Chinchimarca: por trocha carrozable de Cajamarca – Chinchimarca a una distancia de 2.50 km, con un tiempo aproximado de 4 minutos.- Derivación Espinaloma-Cuchupampa: por trocha carrozable de Cajamarca – Espinaloma a una distancia de 9 km, con un tiempo aproximado de 10 minutos.- Derivación Lucmacucho Parte Alta: por trocha carrozable de Cajamarca – Lucmacucho Parte Alta a una distancia de 4 km, con un tiempo aproximado de 8 minutos.- Derivación Paccha Chica Baja (Menor La Paccha): por trocha carrozable de Cajamarca – Paccha Chica Baja a una distancia de 3 km, con un tiempo aproximado de 4 minutos.- Derivación Ampliación Ronquillo: por trocha carrozable de Cajamarca – Ronquillo a una distancia de 4.5 km, con un tiempo aproximado de 10 minutos.- Derivación Manantiales: por trocha carrozable en regular estado de conservación de Cajamarca – Manantiales a una distancia de 18 km, con un tiempo aproximado de 35 minutos.- Derivación Huayllapampa: por trocha carrozable de Cajamarca – Huayllapampa a una distancia de 16 km, con un tiempo aproximado de 30 minutos.Ver Anexo N° 02 – Plano Vial Proyecto MV-01.

Vía Aérea: Se cuenta con vuelos Lima-Cajamarca. (Aeropuerto "Mayor General Fap. Armando Revoredo Iglesias" de Cajamarca).

1.4.5 Actividades económicas y Sociales

Entre las actividades económicas principales que se desarrollan en la zona del proyecto, se debe mencionar a la agricultura como una de las principales. Entre otras actividades se hace una breve descripción:

Sector AgrícolaLa práctica de la agricultura está determinada por las características del terreno, el acceso La base económica, en la provincia, se sustenta fundamentalmente en la actividad agropecuaria. La superficie total del distrito de Cajamarca es de 382,74 km2 que representa el 12.84% de la superficie total de la provincia.El uso de la tierra en los distritos de la provincia de Cajamarca la representa el sector agrícola, para esta actividad se muestra el claro predominio de los cereales trigo, cebada, avena y maíz, que suman el 43 % del área utilizada porlos cultivos. La papa ocupa más de




un cuarto de la superficie total.La Ganadería es muy importante en la zona; predomina la crianza de animalesmayores como vacunos y ovinos. Los pastos naturales ocupan el 54 %de la superficie de la zona. En los valles predominan los pastos cultivados, generalmente de ryegrass y trébol blanco.Hay tres cultivos que pueden ser utilizados para caracterizar la distribuciónde cultivos en la cuenca de Cajamarca. El maíz, que se encuentra en las partesbajas de la cuenca hasta los 3200 msnm. Las papas y otros tubérculos, que seencuentran desde cerca de los 3000 hasta los 3600 msnm y los pastosmejorados en los fondos de valle bajo riego, principalmente entre los 2600 y3200 msnm, aunque también se encuentran en áreas más altas. Desde los 3600 msnm a más, las pasturas naturales se constituyen enla cobertura dominante, en un paisaje localmente conocido con el nombre deJalca. Los cereales, principalmente trigo y cebada, crecen en toda la cuenca. Eltrigo es más común hasta los 2600 msnm y la cebada es relativamente másimportante a mayores altitudes. Asi se puede determinar cuatro zonasagro-ecológicas principales: La zona de Pasturas Mejoradas (fondos de valleirrigados), la zona del Maíz (laderas bajas) la zona de los Tubérculos (laderasaltas), y la zona de Pasturas Naturales o Jalca.

Sector PecuarioCajamarca, departamento de la Sierra Norte del País, cuenta con una diversidad ecológica que ha permitido que en toda su extensión se instalen centros de cría de ganado lechero de razas Holstein y Brown Swiss en los valles, y cruces de éstas en las zonas más altas.En Cajamarca existen aproximadamente 30,000 productores rurales de leche (poseen entre 4 o 5 vacas lecheras).A nivel de densidades, los distritos que tienen una productividad mayor a 2 TM de leche por hectárea en 1999, fueron Chugur (Hualgayoc), Paccha (Chota), San Silvestre de Cochan (San Miguel), y Baños del Inca (Cajamarca)Productores de quesillo: El quesillo es el insumo principal del queso mantecoso, uno de los más reconocidos en Cajamarca. Es elaborado generalmente por pequeños ganaderos de zonas lejanas (de altiplano) con tecnología tradicional y rústica. Existen en Cajamarca aproximadamente 19,000 productores de quesillo. Los lugares de intercambio son los mercados semanales de Chanta y Yanacancha.Productores de queso: En Cajamarca se destaca la producción de 3 tipos de quesos:

o El andino tipo suizo (o Cajamarquino) producido en Hualgayoc, Chota, Cajamarca, San Miguel y Celendín.

o El mantecoso, elaborado en Hualgayoc, Cajamarca, Chota, Celendín y San Miguel.

o El fresco, cuya producción está localizada principalmente en Hualgayoc.

Sector ComercialEn la región existen tres espacios económicos diferenciados: el norte es especializado enla actividad agrícola con cultivos como el café, arroz y cacao; en el centro se desarrolla también la actividad agrícola y adicionalmente la actividad pecuaria; por el contrario, el sur es básicamente una zona ganadera y minera, con un mayor desarrollo del sector serviciosy comercio, producto de encadenamientos con la actividad minera.Cabe destacar que el sector minero empezó a dinamizarse desde la entrada en operación de la empresa aurífera Yanacocha (1994), aumentando su participación en el VAB de 14,0 por




ciento en 1994 a 19,9 por ciento en el 2011Con relación a la gestión empresarial alrededor del cultivo de café, existen algunos casos de asociatividad de relativo éxito en la zona norte de la región, en la producción de café orgánico que abastecen a los principales exportadores del país (Perales Huancaruna,Romero Trading, etc.), la Cooperativa de Productores Ecológicos, PERUNOR, Cooperativa Cafetalera La Casil, entre otras. Cabe señalar que el café es el primer producto en importancia al contribuir con el 22,5 por ciento al VBP agrícola y segundo, encuanto a participación, en el VBP agropecuario (14,5 por ciento).El desarrollo productivo de la Papa ocurre en la zona centro (64,6 por ciento) y sur (35,2 por ciento) del departamento. En 2011, la papa fue el segundo cultivo másimportante en cuanto a su contribución al VBP agrícola (13,6 por ciento).

En el 2011, en una superficie de 28 mil hectáreas, se produjeron 214,4 mil toneladas de arroz (8,2 por ciento del total nacional) situando al departamento como el séptimo mayor proveedor del país, después de San Martín (19,9 por ciento), Piura (14,6 por ciento), La Libertad (12,3 por ciento), Lambayeque (10,8 por ciento), Amazonas (10,8 por ciento) y Arequipa (9,8 por ciento)

La actividad lechera se ha dinamizado debido a la presencia de importantes empresas acopiadoras como Nestlé y Gloria, que han instalado plantas concentradoras de leche, así como una línea de producción de derivados lácteos (Grupo Gloria). Sin embargo, cabe señalar la alta presencia de ganado criollo, cuyos rendimientos bordean entre 5 y 6 litros por día, quedando un margen por desarrollar que exige la introducción de sistemas intensivos de producción.La zona sur del departamento concentra el 66,7 por ciento de la producción de leche fresca de vaca, seguido de la zona centro (31,4 por ciento) y zona norte (1,9 por ciento).

Sector MineríaEn Cajamarca se desarrolla de manera importante la minería metálica (oro, plata y cobreprincipalmente) y en menor medida la minería no metálica (caolín, marmolina, entre otras). Para el primer caso, destaca la explotación de oro y plata a cargo de Minera Yanacocha, y oro y cobre por parte de la empresa Gold Fields La Cima; ambas han permitido posicionar al departamento como el primer productor de oro del país (31,1 por ciento del total nacional) y al Perú como el primer productor de oro de Latinoamérica y sexto en el mundo.

En el año 2011, la producción departamental de oro ascendió a 1 641 miles de onzas troy, contribuyendo con el 87,8 por ciento del VBP del sector, seguido por el cobre (10,6 por ciento) y plata (1,58 por ciento).

Sector IndustrialLa actividad manufacturera representa el 12,0 por ciento del VAB departamental y estápredominantemente vinculada a la producción de leche, principal insumo para la elaboración de quesos, manjar blanco, yogurt, así como concentración de leche.La actividad se caracteriza por estar constituida por pequeñas empresas atomizadas e informales; sin embargo, se destaca la presencia de empresas con producción a mayor escala, como Nestlé y Gloria, cuyas plantas de acopio y concentración de leche tienen una capacidad instalada para 500 mil y 200 mil litros diarios, respectivamente. Por su parte,




Gloria tiene adicionalmente la producción de quesos y manjar blanco, cuya capacidad diaria de planta para la elaboración de dichos productos es de 170 TM y 120 TM, respectivamente.

En los últimos años, para atender la demanda de servicios del sector minero, se ha desarrollado de manera importante la industria metal mecánica de pequeña escala, en la fabricación de piezas y partes de maquinarias, montajes electromecánicos, y empresas de fabricación de piezas, partes y accesorios de equipo pesado.Otras ramas emergentes de producción son la elaboración de agua de mesa y química básica (oxígeno).

Sector ArtesanalSe describe las siguientes actividades desarrolladas por los pobladores en el sector artesanal que se puede describir los siguientes:Tallado en Piedra (miniaturas).-Tallados en piedras de Huamanga, sillas, marmolina, tales como figuras decorativas, retablos, misterios, figuras, polveras, cruces, ceniceros, joyeros, cofres, escultura, adornos, catedrales, bancos, piletas, molinos, llaveros, animalitos, mesas.Trabajos en Cuero.-Artesanía en cuero dedicada a la fabricación de correajes para monturas, como son las riendas, bozales para caballo, alforjas, estribos, maletas y bolsas. Destacan en este caso las monturas con pellón sampedrano, casacas, chalecos, bolsas, carteras, monederos, guantes, correas, sacos, abrigos, gorros, estolas.

Cerámica. Platos, jarrones, adornos.-Objetos decorativos y utilitarios, reproducciones precolombinas, móviles, pitos, vasijas, iglesias, juguetes, platos matrimoniales, sellos, floreros, toritos, huacos, recipientes, tinajas, maceteros, candeleros, candelabros, lamparines, cuadros, mocahua, cuentas, miniaturas, collares, esculturas, artículos para uso doméstico, vajillas, platos, tazas, azucareras, vasos, fuentes, tarros, jarras, soperas, vasijas formas antropomorfas, cerámica shipiba, ceniceros, recipientes en formas de animales, músicos, santos, aretes, ceniceros, adornos, cerámica erótica, huacos, toritos de Pucará.Espejos Cajamarquinos.-Espejos con marcos, consolas, espejos de carteras y otros.

Fibras Vegetales.- Sombreros de paja macora. Instrumentos Musicales.- Guitarras de Namora. Trabajos en Madera. Marcos cajamarquinos (policromados), bases de lámparas, portarretratos, cuadros espejos, papeleras, cofres, tallados floreados, figuras decorativas, vírgenes, imágenes, nacimientos, animales tallados, baúles, retablos, máscaras.Mates Burilados.-Artículos decorativos utilitarios burilados o tallados, donde se representan figuras o escenas costumbristas elaboradas en calabazasTejidos en lana de ovino.-Tejidos en telares manuales de pelo fino de animal, algodón y otras fibras naturales tales como: telas, frazadas, fajas o chumpis, cintas, mantas o mantones, colchas, fundas, cojines, bolsas, alforjas, manteles, tapetes, cubrecamas, tapices, pisos, camisas, pantalones,sacos, casacas, abrigos, blusas, hamacas, hondas, huaracas..

Servicios a la poblaciónExisten los Servicios de Educación para la población estudiantil de la localidad de Chinchimarca en el nivel inicial y Jardín en la Institución Educativa N° 317 y nivel Primaria en la Institución Educativa N° 82123, para la localidad de Huayllapampa en el nivel inicial, Jardín y primaria en la Institución Educativa N° 82122, nivel Secundaria en la Institución Educativa Huayllapampa, para la localidad de Lucmacucho en el nivel inicial y




Jardín en la Institución Educativa Lucmacucho y de nivel inicial no escolarizado Alberge I, para la localidad de Paccha Chica en el nivel inicial y Jardín en la Institución Educativa N° 227, y de nivel Primaria en la Institución Educativa N° 82031 y el Nivel Secundario en la Institución Educativa “JULIO RAMON RIBEYRO” de Paccha, en la localidad de Ronquillo en el nivel primaria en la Institución Educativa N° 821372.En general los caseríos tienen una escuela pública, de los cuales la mayoría es atendida por un solo profesor, con infraestructuras deterioradas, inconclusas en su construcción con algunas limitaciones pedagógicas.

Los servicios de Salud de dan desde los centros autorizados por el MINSA que para el Distrito de Cajamarca se encuentran 04 establecimientos al servicio de la población que son: Centro de Salud “La Tulpuna”, “Magna Vallejo” clasificados como establecimientos No Quirúrgico (I-3) y Centro de salud “Simón Bolivar”, “Pachacutec” clasificado como No Quirúrgico (I-4).

1.5 Localidades beneficiadas

El proyecto“SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA”, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA beneficiará a 7 localidades, con una población total de 744 habitantes, con 186 Abonados Domésticos y 03 cargas de uso general, haciendo un total de 189 Abonados totales a ser electrificados.

La relación de localidades beneficiadas se presenta en el siguiente cuadro:

Cuadro Nº 1.5

Relación de Localidades Beneficiadas

Nº LOCALIDAD DISTRITO POBLACIONNUMERO DE ABONADOS

DOMESTICOS

CARG. DE USO

GENERAL

Nº ABONADOS TOTALES

1 Amp Espinaloma Cajamarca 172 43 0 432 Amp.Lucmacucho Parte Alta Cajamarca 64 16 0 163 Amp. Paccha Chica Baja (Menor La Paccha) Cajamarca 60 15 1 164 Amp. Chinchimarca Cajamarca 80 20 0 205 Amp. Ronquillo Cajamarca 104 26 2 286 Manantiales Cajamarca 80 20 0 207 Huayllapampa Cajamarca 184 46 0 46

TOTAL 744 186 3 189




2 ALCANCES DEL ESTUDIO

El estudio comprende el diseño de Líneas y Redes Primarias Bifásicas en 10 kV, Monofásicas en 13,2 kV MRT y diseño de Redes Secundaria en 0,44-0,22 kV.

2.1 De la línea primaria proyectada

La línea primaria proyectada comprende extensiones desde las líneas primarias existentes desde la Subestación Cajamarca 60/10 kV - 25 MVA Alimentador en 10 kV CAJ-07 y 10/22,9 kV – 3MVA Alimentador en 22,9 kV CAJ-05; Estas líneas primarias proyectadastienen las siguientes características principales:

DISTRIBUCION EN SISTEMA 10 KV

Tensión Nominal del Sistema : 10kV 2Ø Máxima Tensión de Servicio : 12 kVConductor de fase : Aleación de aluminio tipo AAAC, desnudo de 35mm2 .Longitud total línea : 4,208km

La relación de tramos de líneas primarias se presenta en el siguiente cuadro:

Relación de Tramos de Línea Primaria del Estudio DefinitivoN° TRAMO DE LINEA PRIMARIA LONGITUD

(km)1 LP Derivación 10 kV 2Ø Chinchimarca, 2x35mm² AAAC 0,1682 LP Derivación 10 kV 2Ø Ronquillo, 2x35mm² AAAC 0,7763 LP Derivación 10 kV 2Ø Manantiales, 2x35mm² AAAC 3,265

Total Líneas Primarias 4,209

DISTRIBUCION EN SISTEMA MRT 13,2 KVTensión Nominal del Sistema : 22,9/13,2kVMáxima Tensión de Servicio : 25 kVConductor de fase : Aleación de aluminio tipo AAAC, desnudo de 35mm2 .Longitud total línea : 1,056km

La relación de tramos de líneas primarias se presenta en el siguiente cuadro:

Relación de Tramos de Línea Primaria del Estudio DefinitivoN° TRAMO DE LINEA PRIMARIA LONGITUD

(km)1 LP Derivación 13,2 kV 1Ø-MRT Espinaloma – Cuchupampa, 1x35mm² AAAC 0,168

Total Líneas Primarias 0,168




2.2 Redes primarias

El alcance en las redes primarias es la elaboración de los Estudios Definitivos de Ingeniería de 7 localidades a un nivel de tensión del sistema de 10 kV 2Ø y MRT 13,2 kV. 1Ø tal como el que se muestra en el siguiente cuadro.

Relación de localidades con Nivel de Tensión Nominal

ITEM LOCALIDAD Vn SITEMA1 AMP ESPINALOMA 22,9kV 13,2 kV. 1Ø MRT

2 AMP.LUCMACUCHO PARTE ALTA 10kV 10 kV. 2Ø

3 AMP. PACCHA CHICA BAJA (MENOR LA PACCHA) 22,9kV 13,2 kV. 1Ø MRT

4 AMP. CHINCHIMARCA 10kV 10 kV. 2Ø

5 AMP. RONQUILLO 10kV 10 kV. 2Ø

6 MANANTIALES 10kV 10 kV. 2Ø

7 HUAYLLAPAMPA 10kV 10 kV. 2Ø

Conductor : Aleación de aluminio tipo AAAC, desnudo 35mm2

2.3 Subestaciones de distribución

Las subestaciones de distribución serán Monofásicas. El proyecto incluye las redes Primarias mostradas en el siguiente cuadro:

Relación de Transformadores por Localidad

ITEM LOCALIDADTransformador 1ø

13,2 kV/0,46-0,23 kVTransformador 2ø 10 kV/0,46-0,23 kV

5 kVA 10 kVA 5 kVA 10 kVA1 AMP ESPINALOMA 1 12 AMP.LUCMACUCHO PARTE ALTA 13 AMP. PACCHA CHICA BAJA (MENOR LA PACCHA) 14 AMP. CHINCHIMARCA 15 AMP. RONQUILLO 16 MANANTIALES 17 HUAYLLAPAMPA 1 1

TOTAL 2 1 4 2




3 RESUMEN DEL ESTUDIO DE MERCADO ELECTRICO

3.1 Antecedentes

El proyecto “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA”, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA se encuentra incluido e identificado en el Sistema Nacional de Inversión Pública-SNIP con código Nº 172928.

El estudio de mercado eléctrico tiene por objetivo cuantificar la demanda de potencia y energía eléctrica de las localidades pertenecientes al proyecto mencionado que permitirá definir la calificación eléctrica y el dimensionamiento de las redes secundarias, redes primarias y líneas primarias para un horizonte de 20 años.

Teniendo en consideración las características propias de cada localidad respecto a la ubicación geográfica, forma de vida, densidad y crecimiento poblacional, actividades socioeconómicas, a su infraestructura existente y proyectado, sus recursos naturales, su demanda para fines productivos artesanales, proyectos de desarrollo, etc.; se realiza la evaluación específica de su potencial de desarrollo y su futura demanda de energía y potencia para su posterior electrificación.

La estimación de la máxima demanda de potencia y de energía eléctrica en el área de estudio, se realizó identificando en forma previa las localidades: sus nombres, categoría política, ubicación, población y número de viviendas; así como los diferentes tipos de cargas especiales.El análisis se realiza definiendo el Consumo Unitario de energía para cada tipo de carga, por sectores: doméstico, comercial, industrial, uso general, etc.Para el análisis se efectuó la clasificación de las localidades en tipo II, en base a las encuestas realizadas por lote o predio, y encuestas para la determinación de capacidad de pago, verificando los resultados con la norma: RD031-2003-EM Ítem 1.4. La proyección de la máxima demanda se realiza año por año, en base a factores de carga adecuados y coeficientes de electrificación en concordancia con los planos de ubicaciones de las viviendas y los radios de acción de los transformadores de distribución con el grado de dispersión de las viviendas y las condiciones socioeconómicas de la zona del proyecto.Para el estudio de la demanda se asumió las siguientes premisas:

El suministro de energía será continuo y confiable, sin restricciones de orden técnico (calidad de servicio) y con óptimos niveles de tensión (calidad de producto), y a costo razonable, de tal manera que cubra la demanda de cada localidad.

En el análisis se consideran todas las localidades ubicadas en el área de influencia del proyecto, cuya determinación se efectuó previo reconocimiento y evaluación de la zona geográfica presentada en los Términos de Referencia.

Se realiza la proyección de la demanda de potencia y energía para las localidades del proyecto, para el resto de localidades tales como; localidades con servicio eléctrico, localidades en ejecución de obras, evaluación por el SNIP o futuras, solo se proyecta la demanda de potencia.

Como localidad futura solo se considera localidades superiores a 10 viviendas, las mismas que se proyectan con el mismo criterio de las localidades del proyecto.

El análisis y definición del sistema eléctrico considera las cargas existentes, en proyecto




y de futuras etapas.

3.2 Metodología

Los requerimientos de potencia y energía en toda el área de influencia del proyecto se ha determinado para un horizonte de planeamiento de 20 años, tomando como año cero el 2014.

Para centros poblados pequeños y medianos (zonas rurales), la metodología más adecuada es aquella que se basa en el establecimiento de una relación funcional creciente entre el consumo de energía por abonado doméstico (consumo unitario, kWh/abon) y el número de abonados estimados para cada año.

Además el crecimiento del consumo de energía de la población está íntimamente vinculado con el número de abonados y su actividad económica, por consiguiente puede mejorar los niveles de ingreso, y que se traduce en un crecimiento percápita del consumo de energía eléctrica.

3.3 Proyección de población y vivienda

Para determinar el crecimiento de la población de las localidades del proyecto, se toman las Tasas a nivel Distrital calculadas en base a la Información del INEI de los Años, 1993 y 2007, adoptando valores según el distrito al cual pertenezcan. Se proyecta el número de habitantes para cada centro poblado con su respectiva tasa de crecimiento, para un horizonte de 20 años. La población base para el año 2014 es la obtenida de los datos de campo, relacionándolos con los índices de crecimiento poblacional asumidos, se determinó la proyección de la población; la cual para el horizonte de planeamiento, se ha calculado con la siguiente relación:

Donde:

Pn : Población al año “n”Po : Población al año inicial (2 014).Tcrec: Tasa de crecimiento de la población, constante en el periodo de análisis.n: Año a proyectarse la población.

Resumen de la proyección de la población

LOCALIDAD 2014 2015 2019 2024 2029 2034Año 0 Año 1 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20

Población Total 744 766 862 1 000 1 159 1 344



Pn=Po (1+Tcrec )n


El detalle de la proyección del número de habitantes se muestra en el Cuadro Nº 1.2 del Anexo 2 Cálculos Justificativos de la Línea y Red Primaria Vol IV Parte I (Mercado Eléctrico).

ITEM LOCALIDAD 2014 2015 2019 2024 2029 2034Año 0 Año 1 Año 5 Año 10 Año 15 Año 20

N° de abonados Domésticos 186 192 216 250 290 336

El detalle de la proyección de los abonados domésticos se muestra en el Cuadro Nº 1.3 del Anexo 2 Cálculos Justificativos de la Línea y Red Primaria Vol IV Parte I (Mercado Eléctrico).

3.4 Proyección de máxima demanda

La máxima demanda ha sido determinada en función del consumo bruto previsto y las horas de utilización asumida. La máxima demanda será la suma de las máximas demandas de cada localidad.A continuación se presenta el Resumen de la Proyecciónde máxima demanda y la proyección del total de localidades.

Resumen de la Proy. de la Máxima Demanda de Potencia total – kW

PROYECTO “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA

EJE HUACARIZ II ETAPA”2 014 2 015 2019 2 024 2 029 2 034

TOTAL (kW) 25,1 26,0 29,6 34,4 39,9 46,0

El detalle de la proyección de laMáxima Demandade cada localidad se muestra en el Cuadro Nº 1.11del Anexo 2 Cálculos Justificativos de la Línea y Red Primaria Vol IV Parte I (Mercado Eléctrico).

3.5 Proyección del consumo de energía

La proyección del consumo de energía corresponde para los siguientes sectores de consumo:

Consumo residencial Consumo comercial Consumo por pequeñas industrias Consumo por usos generales Consumo por alumbrado público (Norma DGE RD017-2003-EM)




Resumen de la Proy.de la demanda de energía – kW.h

PROYECTO “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE

HUACARIZ II ETAPA”2 014 2015 2 019 2 024 2 029 2 034

TOTAL (Kw- h/Año) 69 492,4 72 069,0 82 718,1 97 395,0 114 137,7 133 413,9

El detalle delconsumo de energíade cada localidad se muestra en el Cuadro Nº 1.10del Anexo 2 Cálculos Justificativos de la Línea y Red Primaria Vol IV Parte I (Mercado Eléctrico).

3.6 Calificación Eléctrica

Para la asignación de la calificación eléctrica se ha realizado la proyección de la máxima demanda unitaria para las cargas domésticas y comerciales, del cual se ha obtenido la máxima demanda diversificada y la determinación de la calificación eléctrica respectiva por cada tipo de localidad.

Del resumen de la asignación de la calificación eléctrica se ha obtenido lo siguiente;

La asignación de la calificación eléctrica normalizada por la DGE/MEM para proyectos de electrificación rural es de 400 W/lote con factor de simultaneidad de 0,5.

Para el caso de locales de tenencia de gobernación, local comunal, iglesia, escuela primaria, centro de alfabetización y TV comunal se ha asignado una calificación eléctrica de 500 W/lote.

Para el caso de capillas, escuela inicial o Pronoei, comedor popular y club de madres, teléfono comunal y radio comunal se ha asignado una calificación eléctrica de 500 W/lote.

Para el alumbrado público se ha considerado el uso de lámpara de vapor de sodio de 50 W, adicionalmente, se ha considerado las pérdidas en los equipos auxiliares de 10,0 W.

3.7 Balance oferta - demanda

La máxima demanda proyectada para las 7 localidades para un horizonte de 20 años es de 46 kW, que corresponde a las localidades consideradas en el presente proyecto.

El balance Oferta/Demanda determina si la demanda existente y proyectada será cubierta por la oferta disponible en la SET Cajamarca 60/10 kV, 25 MVA y 10/22,9 kV 3 MVA, CH CHICCHE 600KW y CH SHIPILCO 600 kW en todo el horizonte del proyecto (20 años), cuyo resumen se presente en los cuadros siguientes:

Balance Oferta Demanda S.E. Cajamarca (HIDRANDINA)*




DESCRIPCION 2 014 2 015 2 019 2 024 2 029 2 034

Oferta Disponible - SET CAJAMARCA (kW) 20 500 20 500 20 500 20 500 20 500 20 500

- CENTRAL HIDROELECTRICA DE EL CHICCHE (kW) 520 520 520 520 520 520

- CENTRAL HIDROELECTRICA DE SHIPILCO (kW) 580 580 580 580 580 580

Total de Oferta - kW 21 600 21 600 21 600 21 600 21 600 21 600

Demandas en el Sistema Eléctrico

- MAXIMA DEMANDA DEL SISTEMA (kW) (3) 15 950 16 052 16 465 16 996 17 544 17 881

- MAXIMA DEMANDA DEL PSE MAGDALENA - SAN JUAN (3) 187 193 215 460 283 319

- MAXIMA DEMANDA DEL PSE LA ENCAÑADA - SUCRE (3) 321 335 387 463 553 644

- MAXIMA DEMANDA DEL PSE EJE HUACARIZ (kW) (3) 256 263 291 332 378 424

- MAXIMA DEMANDA DEL PSE MICROCUENCA DEL CRISNEJAS (kW) (3)

160 166 190 227 270 313

- PSE EJE PORCON IV, V Y VI (kW) (3) 74 76 84 96 109 123

- MAXIMA DEMANDA DEL PSE COMBAYO (kW) (3) 132 137 162 201 249 298

- SER EJE HUACARIZ II AL INGRESAR(kW) (4) 0 26 29,6 34,4 39,9 46

Proy. Futuros (kW) (5) 0 0 146 158 170 183

Total Demanda del Sistema Electrico (kW) 17 080 17 248 17 970 18 967 19 596 20 231 BALANCE OFERTA - DEMANDA - kW 4 520 4 352 3 630 2 633 2 004 1 369

(1) El transformador de la S.E.T Cajamarca trabajará con su ventilación natural durante todo el horizonte de evaluación(2) Se está considerando un factor de potencia de 0,98(3) Demanda de Alimentadores Existentes(4) Demanda del Proyecto(5) Demanda de Proyectos futuros

Del cuadro anterior se concluye que la oferta disponible en la Subestación Cajamarca está garantizada para los 20 años de horizonte del proyecto.

4 DESCRIPCION DEL PROYECTO

4.1 Normas aplicables

El estudio definitiva y labores de campo se han desarrollado, en conformidad a las prescripciones de las Normas Técnicas de la Dirección General de Electricidad para Electrificación Rural y el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011 y normas Internacionales:

RD 016-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Montaje de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural.

RD 018-2003-EM: Bases para el Diseño de Línea y Redes Primarias para Electrificación Rural.

RD 024-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural.




RD 026-2003-EM: Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural.

RD 030-2003-EM: Especificaciones Técnicas para levantamientos Topográficos para Electrificación Rural.

Ley de Concesiones Eléctricas y su Reglamento. Guía de Estudios de Impacto Ambiental para las Actividades Eléctricas. Código Nacional de Electricidad Suministro 2011

4.2 Selección de ruta

El planteamiento y selección de la ruta de las líneas y redes primarias se basó en el análisis de los siguientes criterios y normas de seguridad, enumerados en orden de importancia:

Evitar el paso por zonas con vestigios arqueológicos. Evitar el paso por zonas protegidas por el estado (Decreto Supremo N° 010-90-AG). Evitar el paso por terrenos inundables, suelos hidromórficos, cauces naturales provocados

por lluvias, terrenos con pendiente pronunciada en los que sean frecuentes las caídas de piedras y/o árboles y geológicamente inestables.

Minimizar la afectación de terrenos de propiedad privada. Desarrollo del trazo de la ruta cercana a las carreteras, aprovechando accesos existentes

como trochas comunales; y respetando los derechos de vía en las carreteras. Esto permitirá la reducción de los impactos al área de influencia del proyecto, que implica crear menos accesos para el transporte, construcción, operación y mantenimiento de la obra.

Minimizar los fuertes ángulos de desvío, lo cual implica optimizar los suministros de materiales.

Para la evidencia del trabajo se han dejado hitos en todos los vértices, final de líneas y sub estaciones, marcados con el número de vértice o subestación respectiva.

4.3 Configuración del Sistema Eléctrico Existente

El actualmente el Sistema Eléctrico Cajamarca tiene una configuración radial, con niveles de tensión a nivel de distribución de 10 kV y 22,9/13,2 kV desde la Subestación Cajamarca 60/10 kV - 25 MVA Alimentador en 10 kV CAJ-07 y 10/22,9 kV – 3MVA Alimentador en 22,9 kV CAJ-05, teniendo como principales fuentes de energía CH CHICCHE 600KW y CH SHIPILCO 600 kW y al sistema interconectado nacional, que concuerda con la configuración adoptada en el proyecto: “SISTEMA ELÉCTRICO RURAL CAJAMARCA EJE HUACARIZ II ETAPA”, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA conforme a los niveles de tensión de los alimentadores CAJ005 (22,9/13,2 kV) y CAJ007 (10 kV).

4.4 Características eléctricas del sistema

DISTRIBUCION EN SISTEMA 10 KV




Tensión Nominal del Sistema : 10kV 2Ø Máxima Tensión de Servicio : 12 kVConductor de fase : Aleación de aluminio tipo AAAC, desnudo de 35mm2 .Longitud total línea : 4,208 km

DISTRIBUCION EN SISTEMA MRT 13,2 KV

Tensión Nominal del Sistema : 3Ø 22,9 kV / MRT 13,2kVMáxima Tensión de Servicio : 25 kVConductor de fase : Aleación de aluminio tipo AAAC, desnudo de 35mm2 .Longitud total línea : 1,056 km

Los cálculos eléctricos se han realizado con los valores que presentará el sistema en su etapa final, asegurándose así que la línea primaria cumplirá durante todo el período de estudio los requerimientos técnicos establecidos por las normas vigentes.

4.5 Características del equipamiento

4.5.1 Postes

Se ha previsto la utilización de postes de Concreto Armado Centrifugado de 11/200 daN, 11/300 daN, 12/200 daN y 12/300 daN tanto en Líneas y Redes Primarias, que cumplan con las características mecánicas establecidas en las especificaciones técnicas del proyecto.

Los postes a emplearse serán las que necesariamente cumplan con las especificaciones técnicas establecidas en las Normas DGE RD025-2003-MEM

4.5.2 Conductor

Se utilizaran conductores de aleación de aluminio de 35 mm2 AAAC.

4.5.3 Aisladores

Sobre la base de los criterios normalizados por la DGE RD018-2003-MEM, se utilizaran aisladores de porcelana de los tipos Pin clase ANSI 56-2, 56-3 y Aislador Polimérico tipo Suspensión 15kV y 36 kV Norma IEC 1109. Los aisladores del tipo Pin se instalaran en estructuras de alineamiento y ángulos de desvío topográfico moderados y los aisladores de Suspensión en estructuras terminales, ángulos de desvío importantes y retención.

4.5.4 Retenidas y anclajes

Las retenidas y anclajes se instalaran en las estructuras de ángulo, terminal y retención con la finalidad de compensar las cargas mecánicas que las estructuras no puedan soportar por sí solas.El ángulo que forma el cable de retenida con el eje del poste no debe ser menor de 37°.




Los cálculos mecánicos de las estructuras y las retenidas se han efectuado considerando este ángulo mínimo. Valores menores a este ángulo transmitirán mayor carga de comprensión al poste.

En aplicación a la normativa vigente de la DGER. Se ha considerado la nueva lámina de detalle de Retenidas Aisladas, las cuales se están considerando como suministro adicional.Las retenidas y anclajes están compuestos por los siguientes elementos:

Cable de acero grado SIEMENS MARTIN de 10 mm de diámetro. Varillas de anclaje con ojal-guardacabo. Arandela de Anclaje, de A°G°, 102 x 102 x 6,35 mm, Agujero de 18 mmø. Mordazas preformadas. Aislador Polimérico con Conexión Horquilla (Estructura) y Lengüeta (Línea) de 36 kV Enlace metálico, de 254 mm x 75 mm x 38 mm, de 70 kN de resistencia Grillete de Acero de 70 kN Guardacabo de A°G° de 3/8” diámetro x 1.6 mm espesor Bloque de Concreto de 0,40 x 0,40 x 0,15 m. Abrazadera de 4 sectores para Retenida, de 75 mm de altura, 6,35 mm de espesor y 70

kN de resistencia, incluye 4 pernos de 12,7 mm x 3,5 mm y 4 arandelas.

4.5.5 Puesta a tierra

Las puestas a tierra están conformadas por los siguientes elementos:

Electrodo de acero recubierto de cobre Cable de Acero con Recubrimiento Metalúrgico de Cu #4 AWG. Accesorios de conexión y fijaciónEn las subestaciones de distribución, el número de electrodos es el necesario para obtener los valores de resistencia de puesta a tierra requeridos por la norma DGE RD018-2003-MEM.

4.5.6 Material de Ferretería

Todos los elementos de fierro y acero, tales como pernos, abrazaderas y accesorios de aisladores, son galvanizados en caliente a fin de protegerlos contra la corrosión. Las características mecánicas de estos elementos están definidas sobre la base de las cargas a las que están sometidas.

4.5.7 Sub-Estaciones de Distribución (SED):

Las subestaciones de distribución serán monofásicas de acuerdo a las características y potencia del cuadro del ítem 2.3, según la magnitud de las cargas eléctricas de las localidades, equipadas con seccionadores fusibles tipo k de expulsión, pararrayos, sistema de puesta a tierra y un tablero de distribución para baja tensión.

4.5.8 Tablero de Distribución

Los tableros de distribución serán los adecuados y de acuerdo a la configuración y potencia




de cada subestación (considerando la sobrecarga permisible), llevará dos contadores de energía (totalizador y para AP), los circuitos para servicio particular y alumbrado público será con interruptores termomagnéticos del tipo miniatura, el control del alumbrado público será con reloj horario. El equipamiento de los tableros es el siguiente.

Características de los Tableros de Distribución

TransformadorInterruptor Termomagnético

(A)Contactor Medidor Fusible

C-1 C-2 C-3 AP A de Energía Expulsión5kVA - 1ø 2x16 - - 1x6 2x20 A 10(40) A 2 A, k10kVA - 1ø 2x32 - - 1x6 2x20 A 10(40) A 2 A, k5kVA - 2ø 2x16 - - 1x6 2x20 A 10(40) A 2 A, k10kVA - 2ø 2x32 - - 1x6 2x20 A 10(40) A 2 A, k




5 CRITERIOS DE DISEÑO ELECTRICO

5.1 Regulación de tensión

Para el cálculo de flujo de carga se ha considerado todo el sistema existente y las líneas primarias proyectadas.

De acuerdo a normas vigentes, se ha considerado como valor límite para la caída de tensión desde la salida de los circuitos troncales hasta los primarios de los transformadores de distribución, el ± 6,0 % de la tensión nominal.

5.2 Nivel de aislamiento Requerido

Para la determinación del nivel de aislamiento se ha considerado los siguientes aspectos, según la Norma IEC 71-1:

Sobretensiones a frecuencia industrial en seco Sobretensiones atmosféricas Contaminación ambiental

Condiciones de Operación del Sistema:

Tensión nominal del sistema : 10 kV 2ø dos conductores Tensión máxima del sistema : 12 kV Contaminación ambiental del área del proyecto : Ligera Altitud máxima sobre el nivel del mar : 2 800 msnm a 3 700 msnm.

Tensión nominal del sistema : 22,9 kV 3ø /13,2 kV 1ø MRT Tensión máxima del sistema : 25 kV Contaminación ambiental del área del proyecto : Ligera Altitud máxima sobre el nivel del mar : 2 800 msnm a 3 700 msnm.

Nivel de aislamiento requerido exterior

El nivel de aislamiento exterior, calculado según las recomendaciones de la Norma IEC 71-1, para la línea y red primaria se muestra en el siguiente cuadro:

Para el Sistema de 10 kV

DESCRIPCION Und ZonaII

Tensión nominal del sistema kV 10Tensión máxima entre fases kV 12Tensión de sostenimiento a la onda 1,2/50 entre fases y fase a tierra kVp 100

Tensión de sostenimiento a frecuencia industrial entre fases y fase a tierra kV 37

Línea de fuga total mm 257Para el Sistema de MRT 13,2 kV




DESCRIPCION Und ZonaII

Tensión nominal del sistema kV 22,9/13,2Tensión máxima entre fases kV 25Tensión de sostenimiento a la onda 1,2/50 entre fases y fase a tierra kVp 159

Tensión de sostenimiento a frecuencia industrial entre fases y fase a tierra kV 64

Línea de fuga total mm 508

El nivel de aislamiento para los equipos

El nivel de aislamiento para los equipos, considerando la Norma IEC 71-1 y el criterio de aislamiento reducido para sistemas con neutro efectivamente puesto a tierra en la subestación, ha sido el siguiente:

DESCRIPCION Unidad Valor ValorTensión nominal del sistema kV 10 22,9Tensión máxima del sistema kV 12 25Tensión de sostenimiento al impulso 1,2/50 (interior) kVp 28 125Tensión de sostenimiento al impulso 1,2/50 (exterior) kVp 75 150Tensión de sostenimiento a frecuencia industrial entre fases y fase a tierra kV 28 50

Considerando el nivel de aislamiento requerido, las características de los aisladores, la capacidad de sostenimiento al impulso atmosférico del material de las estructuras, para la línea y red primaria, se determina el uso de los siguientes aisladores:

Sistema 2øde 10 kVEstructuras de alineamiento : Aislador PIN Clase ANSI 56-2.Estructuras de ángulo y anclaje :Aislador polimérico tipo Suspensión

15kV Norma IEC 1109.

Sistema 1øMRT de 13,2kVEstructuras de alineamiento : Aislador PIN Clase ANSI 56-3.Estructuras de ángulo y anclaje :Aislador polimérico tipo Suspensión

36kV Norma IEC 1109..

5.3 Sistema de protección

Las líneas primarias proyectadas son derivaciones de la línea existente desde la S.E. Cajamarca 60//10 kV de 25 MVA y 10/22,9 kV de 3MVA, por lo que se ha considerado como elemento principal de protección a seccionadores fusibles (cut-out).

Los pararrayos a emplearse en el proyecto serán para proteger los transformadores de distribución y en los seccionamientos para evitar los flameos de los aisladores en las líneas




primarias, ante sobretensiones inducidas por descargas atmosféricas indirectas. Por tanto, se emplearán pararrayos autovalvulares de óxido metálico, clase distribución.

Para determinar la capacidad del pararrayo ante sobretensiones temporarias TOVPR, considerando la amplitud de la tensión máxima que puede producirse en una fase sana (TOVSIST), ante una falla monofásica a tierra. De los resultados de cálculo se ha seleccionado pararrayos para ser utilizados en el presente proyecto tipo:

Sistema 2ø de 10kVOZn12kV de tensión nominal, 10 kA y MCOV de 15kV.

Sistema 1øMRT de 13,2kVOZn 21 kV de tensión nominal, 10 kA y MCOV de 17 kV.

5.4 Nivel de aislamiento de los equipos

Sistema 2ø de 10kV Nivel de aislamiento al impulso 1,2/50 : 125kVp Nivel de aislamiento a 60 Hz : 28kVef

Sistema 1øMRT de 13,2kV Nivel de aislamiento al impulso 1,2/50 : 150 kVp Nivel de aislamiento a 60 Hz : 50 kVef

Se podrá apreciar los cálculos respectivos en el VOL IV Parte I Cálculos Justificativos.

5.5 Nivel de cortocircuito

Todo el equipamiento propuesto es capaz de soportar los efectos térmicos y mecánicos de las corrientes de cortocircuito equivalentes a una potencia de cc 250 MVA, por un tiempo máximo de 0,2seg.

Como consecuencia de este hecho, la sección mínima de los conductores de aleación de aluminio será de 35 mm2.

5.6 Sistema de puesta a tierra

Para el presente estudio, las puestas a tierra tuvieron la finalidad de proteger a la línea primaria de las tensiones inducidas por efectos de descargas de rayos en las proximidades de la línea primaria.

La configuración del sistema de puesta a tierra fue de dos tipos: El tipo PAT-1C, se instalarán en todas las estructuras de las líneas y redes

primarias, que consiste en una bajada de conductor de Copperweld y un contrapeso del mismo en la base de la estructura.

El tipo PAT-1, se dispondraen las estructuras con seccionamiento, que consiste en la instalación de un electrodo en posición vertical.




Para subestaciones de distribución, la configuración del sistema de puesta a tierra será del tipo PAT-2 o PAT-3, que garantice los valores de la resistencia de puestas a tierra conforme las normas de acuerdo a la potencia del transformador.

Para la mejor protección del transformador de distribución contra las sobretensiones de origen atmosférico, el pararrayos debe estar ubicado lo más cerca posible al equipo, y su borne de tierra debe estar conectado al tanque del transformador; en el Anexo A se presenta la disposición de los pararrayos y las formas de conexión a tierra recomendadas por la Guía de aplicación de Pararrayos ANSI Std C62.22 1997.

El numeral 5.1.3 de la norma de transformadores de distribución ANSI C57.12.20-1974 establece que los terminales neutros de los transformadores monofásicos, tanto del lado de media tensión como el de baja tensión deben unirse mediante pernos al tanque del transformador; como se puede apreciar, esta configuración es compatible con lo expresado en el párrafo anterior para la adecuada conexión del pararrayos.

De lo expresado en los párrafos anteriores se concluye que en el tanque del transformador se deben unir los neutros de la media y la baja tensión y el borne de tierra del pararrayos y, para evitar que existan diferencias de potencial entre el tanque del transformador y tierra, debe existir una sola conexión entre éstos.El material para la instalación de la puesta a tierra será de Copperweld de sección mínima de 25 mm2.

Se puede apreciar los cálculos respectivos en el VOL IV Parte I Cálculos Justificativos.

6 CRITERIOS DE DISEÑO MECÁNICO




6.1 Normas aplicables

El diseño mecánico se ha desarrollado, en conformidad a las prescripciones de las Normas Técnicas de la Dirección General de Electricidad para Electrificación Rural y el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011 y normas Internacionales:

RD 016-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Montaje de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural.

RD 018-2003-EM: Bases para el Diseño de Línea y Redes Primarias para Electrificación Rural.

RD 024-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural.

RD 026-2003-EM: Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural.

RD 030-2003-EM: Especificaciones Técnicas para levantamientos Topográficos para Electrificación Rural.

Normas internacionales IEC, ANSI-IEEE, VDE, REA y DIN.

Las condiciones climatológicas del área del proyecto fueron sustentadas con información de temperaturas y velocidades de viento, información utilizada en el perfil del presente proyecto, y que han sido validada con información obtenido de SENAMHI y con las cargas y zonificación consignada en el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011.

6.2 Cálculo mecánico de conductores

6.2.1 Consideraciones de diseño

Estos cálculos tienen el objetivo de determinar las siguientes magnitudes relativas a los conductores de líneas y redes primarias aéreas en todas las hipótesis de trabajo:

Esfuerzo horizontal del conductor Esfuerzo tangencial del conductor en los apoyos Flecha del conductor Parámetros del conductor Coordenadas de plantillas de flecha máxima (sólo en hipótesis de máxima temperatura) Ángulos de salida del conductor respecto a la línea horizontal, en los apoyos. Vano - peso de los apoyos Vano - medio de los apoyos

Los cálculos mecánicos se basan en las indicaciones de la Norma RD-018-2003 Bases Para el Diseño de Líneas y Redes Primarias Para Electrificación Rural y de acuerdo a las condiciones ambientales de la zona, indicadas en el Código Nacional de Electricidad Suministro. En el cuadro siguiente se detalla las características de los conductores a suministrar, así como también los esfuerzos de rotura considerados en los cálculos de las hipótesis planteadas.




SECCION DEL CONDUCTOR

(mm2)

Nº DEALAMBRE

S

DIAM. EXTERIOR

(mm)

DIAM. ALAMBRES

(mm)

MASA TOTAL(kg/m)

COEF. EXPACION TERMICA

(1/ºc)

MOD. DE ELASTICIDAD

FINAL (N/mm2)

ESFUERZO EN

ROTURA (N/mm2)

35 7 7.5 2.5 0.094 2.3x(10)-6 60760 295.8

6.2.2 Formulación de hipótesis de cálculo

Para plantear las hipótesis de carga que rigen el cambio de estado del conductor, se tuvieron en cuenta las características particulares del conductor seleccionado, así como la curva esfuerzo-deformación-creep del fabricante, y que corresponde al conductor AAAC.Las hipótesis de carga que rigen el cambio de estado del conductor seleccionado, para las Líneas y Redes Primarias son las siguientes:NOTA:(**) Según investigaciones de la CIGRE han demostrado que los conductores de las líneas tensados bajo el criterio del esfuerzo EDS equivalente al 18% de la carga de rotura han sufrido fallas por lo que el criterio del esfuerzo EDS tiene limitaciones y ya no debe aplicarse. Debe aplicarse el concepto de Parámetro de la Catenaria que es la relación entre la tensión horizontal y el peso unitario del conductor.

AREA II : de 2800 hasta 3 700 msnm:

HIPOTESIS 1 : Condición de mayor duración (EDS inicial)- EDS inicial : 14%- Temperatura : 16°C- Velocidad de viento : nula- Sobrecarga de hielo : nulaHIPOTESIS 2 : De Mínima Temperatura- Temperatura : 0°C- Velocidad de viento : nula

- Sobrecarga de hielo : nulaHIPOTESIS 3 : De Máxima Velocidad del Viento- Temperatura : 18°C- Velocidad de viento : 94km/h- Sobrecarga de hielo : nulaHIPOTESIS 4 : De Máxima Temperatura (*)- Temperatura : 50°C- Velocidad de viento : nula- Sobrecarga de hielo : nulaHIPOTESIS 4 : De Máxima Carga de Hielo- Temperatura : 0°C- Velocidad de viento : nula- Sobrecarga de hielo : 3mm

(*): Para esta hipótesis la Temperatura Máxima del Ambiente considerando el fenómeno




CREEP (10 °C), se ha asumido 50°C

6.3 Separación Horizontal entre ConductoresSegún recomendaciones de la norma DGE, la separación horizontal mínima a mitad de vano se obtiene de:

D=0,0076(U) (Fc)+0,65√fDonde:

U : Tensión nominal entre fases (kV).Fc : Factor de corrección por altitud.f : Flecha del conductor a la temperatura máxima prevista.

6.4 Cálculo mecánico de estructuras

Estos cálculos tienen por objeto determinar las cargas mecánicas en postes, cables de retenida y sus accesorios, de manera que en las condiciones más críticas, no se supere los esfuerzos máximos previstos en las normas indicadas y demás normas vigentes.

Para el cálculo mecánico de estructuras se consideraron las siguientes cargas:

Cargas Horizontales: Carga debida al viento sobre los conductores y las estructuras y carga debido a la tracción del conductor en ángulos de desvío topográfico. Solamente para condiciones normales (Hipótesis I) y la de máxima carga de viento (Hipótesis III)

Cargas Verticales: Carga vertical debida al peso de los conductores, aisladores, crucetas, peso adicional de un hombre con herramientas y componente vertical transmitida por las retenidas en el caso que existieran. Se determinará el vano peso en cada una de las estructuras y para cada una de las hipótesis de diseño (I, II, III y IV), el cual definirá la utilización de una estructura de suspensión o de anclaje.

Cargas Longitudinales: Cargas producidas por cada uno de los vanos a ambos lados de la estructura y para cada una de las hipótesis de diseño (I, II, III y IV).

6.5 Hipótesis de cálculo

En el presente proyecto, tratándose de líneas y redes primarias de electrificación rural, se consideró para los cálculos de las estructuras, solo las condiciones normales; por tanto, no se consideraron hipótesis de rotura de conductor, de acuerdo a la Norma DGE RD018-2003 EM.

6.6 Características de las estructuras

La estructura de soporte de la línea y red primaria son postes de concreto armado, con las siguientes características:

Tipo de poste : Concreto armado centrifugadoLongitud de poste (m) : 11 mDiámetro en la punta (mm) : 150 y 150 mm Diámetro en la base (mm) : 315 y 315 mm




Carga de trabajo (daN) : 200 y 300

Tipo de poste : Concreto armado centrifugadoLongitud de poste (m) : 12 mDiámetro en la punta (mm) : 150 y 160 mm Diámetro en la base (mm) : 320 y 355 mmCarga de trabajo (daN) : 200 y 300

6.7 Factores de seguridad

Los factores de seguridad para estructuras y crucetas serán las siguientes:

Postes de concreto : 2,0Cruceta de madera : 4,0Retenidas : 2,0

6.8 Cargas previstas

Para el cálculo de las prestaciones mecánicas de estructuras, de acuerdo al tipo de estructura, se ha previsto las siguientes cargas:

Estructuras de alineamiento: PS1-2, PSI-0

Conductor sano Viento máximo perpendicular al eje de la línea

Estructuras de ángulo: PA1-2, PA1VE-0

Conductor sano Resultante angular del tiro máximo Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en la dirección de la

resultante.

Estructuras de ángulo: PA2-2, PA2VE-0 Conductor sano Resultante angular del tiro máximo Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en la dirección de la

resultante.

Estructuras de ángulo: PA3-2, PA3-0

Conductor sano Resultante angular del tiro máximo Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en la dirección de la

resultante.

Estructuras de anclaje: PR3-2, PR3-0 Conductor sano




Tiro Máximo del conductor Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en dirección

perpendicular a la línea.

Estructuras terminal: PTV-2, PTV-0

Conductor sano Tiro Máximo del conductor Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en dirección a la línea.

Estructuras terminal: TSVE-2, TSVE-0

Conductor sano Tiro Máximo del conductor Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en dirección a la línea.

7 CONFORMIDAD DEL PUNTO DE ALIMENTACIÓN DEL CONCESIONARIO

En el Anexo 07 adjunto de la Memoria Descriptiva de la Línea y Red Primaria, se presenta la documentación de los puntos de alimentación del proyecto.

8 SERVIDUMBRE

El ancho de la faja de servidumbre para las líneas primarias, por la cual se debe indemnizar a los propietarios de los terrenos afectados, ha sido de acuerdo a la indicada en el Código Nacional de Electricidad de Suministro (Tabla 219 - Anchos Mínimos de faja de Servidumbre) el cual clasifica la medida en metros de acuerdo al nivel de tensión de la línea proyectada en consecuencia se gestionó esta faja de servidumbre según lo indicado en esta tabla.

Para el presente proyecto el ancho de la faja de servidumbre será de 6m para 10 kV y de 11m para el sistema MRT 13,2 kV.

Previamente el Contratista, con la participación de un equipo de profesionales




especializados, deberá efectuar el Expediente Técnico para la Gestión de Servidumbre. La gestión de Servidumbre se basa a la Ley de Electrificación Rural, Titulo 8.



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