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C 30/08/2013 Para Aprobación L.B. J.B. A.M.
B 04/02/2013 Para Aprobación J.M.H.S J.M.H.S B.P.S
A2 29/01/2013 Para Revisión J.M.H.S J.M.H.S B.P.S
A1 21/12/2012 Para Revisión J.M.H.S J.M.H.S B.P.S
REV FECHA DESCRIPCION AUTOR REVISADO APROBADO
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TABLA DE CONTENIDO
1. OBJETO ............................................................................................................. 4 2. ALCANCE .......................................................................................................... 4
2.1. Alcance del Suministro ................................................................................... 4 3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA .................................................................. 10 4. NORMAS .......................................................................................................... 11 5. IDENTIFICACIÓN DE LOS CIRCUITOS ........................................................... 11
5.1. CCM-01 ........................................................................................................ 11 5.2. CCM-02 ........................................................................................................ 12 5.3. CCM-03 ........................................................................................................ 13 5.4. TSA-01 .......................................................................................................... 13 5.5. TSA-02 .......................................................................................................... 14 5.6. TSA-03 .......................................................................................................... 14
6. BASES Y PREMISAS DE CÁLCULOS ............................................................. 15 7. CÁLCULOS ELÉCTRICOS. SUBESTACION ELECTRICA PRINCIPAL ......... 17
7.1. CÁLCULO DE BLINDOBARRAS DESDE TR-01A/B HACIA EL CCM-
001, 480 VAC. ............................................................................................ 17
7.2. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TRANSFORMADOR DESERVICIOS AUXILIARES TR-SA-01A / 01B ............................................. 20
7.3. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TABLERO DE SERVICIOS AUXILIARES TSA-01 ................................................................................. 23
7.3.1. Tablero de distribución portería TD-01.............. ........... ............... ........... ......... 25 7.3.2. Tablero de distribución edificio administrativo TD-02 .......... ........... ............... ... 27 7.3.3. Tablero de distribución alumbrado y tomas caseta PTAR TD-03 ........... ......... 30 7.3.4. Tablero de distribución bodega taller TD-04 .............. ........... ............... ........... . 33 7.3.5. Tablero de distribución shelter de bomberos y enfermería TD-05 ........... ......... 36 7.3.6. Tablero de distribución área de contratistas TD-06 ........... ........... ............... ..... 38 7.3.7. Tablero de distribución iluminación exterior dique b TD-07 ........... ........... ........ 41 7.3.8. Tablero de distribución de iluminación exterior llenadero TD-08 ................... ... 44 7.3.9. Tablero de distribución de cuarto eléctrico principal TD-09 ........... ........... ........ 46 7.3.10. Tablero de distribución caseta bombas contra incendio TD-10 ........... ........... .. 48 7.3.11. Alimentación de ups-01 para instrumentación y control .......... ........... .............. 51 7.3.12. Alimentación de sistema de refrigeración de celdas vdf .......... ........... .............. 53 7.3.13. Alimentación de space heater de celdas de vdf y motores mt ........... ........... .... 55 7.3.14. Alimentación de space heater para celdas swg-01 ........... ........... ............... ..... 57 7.3.15. Alimentación de space heater para motores ccm-01 .......... ........... ............... ... 60 7.3.16. Alimentación de REC-01 para sistema de 125 Vcc ........... ........... ............... ..... 62 7.3.17. Tablero de distribución sala de espera de conductores TD-11 ................. ....... 64 7.3.18. Tablero de distribución tanques zona de aliviadero TD-20............................... 67
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7.4. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TABLERO DE AIRES ACONDICIONADOS DEL EDIFICIO ADMINISTRATIVO TAA-01 .............. 69
7.5. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TABLERO DE AIRES ACONDICIONADOS DEL CUARTO ELECTRICO PRINCIPAL TAA-02 ................................................................................................................ 71
7.6. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-500-004BOMBA JOCKEY A Y P-500-005 BOMBA JOCKEY B .............................. 73
7.7. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-500-008BOMBA HORIZONTAL DE AGUA.............................................................. 76
7.8. CALCULO DEL ALIMENTADOR PARA EL MOTOR DE LASBOMBAS DE PRELUBRICACIÓN PARA P-101A, P-101B, P-101C ......... 78
7.9. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-421 BOMBANº1 VIADUCTO 1, P-422 BOMBA Nº2 VIADUCTO 1, P-423BOMBA Nº1 VIADUCTO 2, P-424 BOMBA Nº2 VIADUCTO 2 ................... 81
7.10. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-429 BOMBA 1 AGUA DE SERVICIO Y P-430 BOMBA 2 AGUA DE SERVICIO................ 83
7.11. CÁLCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-431 BOMBA 1 AGUA DE LLUVIAS CRUDA Y P-432 BOMBA 2 AGUA DELLUVIAS CRUDA ....................................................................................... 85
7.12. CALCULO DEL ALIMENTADOR PARA EL MOTOR DE LASBOMBAS P-405 BOMBA NO.1 AGUAS LLUVIOSAS DEL DIQUEB, P-406 BOMBA NO.2 AGUAS LLUVIOSAS DEL DIQUE B y P-
407 BOMBA NO.3 AGUAS LLUVIOSAS DEL DIQUE B ............................ 87 8. CÁLCULOS ELÉCTRICOS. SUBESTACION ELECTRICA AREA CPI ............ 90 9. CÁLCULOS ELÉCTRICOS. SUBESTACION ELECTRICA AREA DE
TRANSFERENCIA ......................................................................................... 98 10. CÁLCULOS DE ENERGÍA REACTIVA .......................................................... 103
10.1. EN CCM-01 ................................................................................................ 103 10.1.1. Cálculo del alimentador y proteccion del banco de condensadores del
CCM-01 ......................................................................................................... 104 10.2. EN CCM-02 ................................................................................................ 106
10.2.1. Cálculo del alimentador y proteccion del banco de condensadores delCCM-02 ......................................................................................................... 107
10.3. EN CCM-03 ................................................................................................ 109 10.3.1. Cálculo del alimentador y proteccion del banco de condensadores del
CCM-03 ......................................................................................................... 110
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1. OBJETO
El Objeto del presente documento es la realización de los cálculos eléctricoscorrespondiente a las instalaciones de Baja Tensión del proyecto “Puerto BahíaTerminal de Almacenamiento de Hidrocarburos y Líquidos a Granel”.
2. ALCANCE
En el presente documento se incluyen los requisitos para el diseño de las
instalaciones de Baja Tensión correspondiente al dimensionamiento de cada uno delos circuitos de los CCM y Tableros Auxiliares de la Terminal de Almacenamiento deHidrocarburos y Líquidos a Granel.
2.1. ALCANCE DEL SUMINISTRO
En el proyecto “Puerto Bahía Terminal de Almacenamiento de Hidrocarburos yLíquidos a Granel” se realizará la instalación de tres subestaciones:
Subestación Eléctrica Principal. Subestación Eléctrica Aérea de CPI Subestación Eléctrica Área Zona de Transferencia.
La ubicación de las subestaciones se refleja en el siguiente esquema:
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Los tableros objeto de cálculo son los siguientes:
En la subestación Eléctrica Principal.
(CCM 01), Centro de Control de Motores con una (1) barra de 4000 A,trifásico 480 V, 40 kA Icc, 60 Hz, compuesto por:
o 2 circuitos de alimentación y protección de acometida de entrada conenclavamiento de Acople de Barras compuesto por interruptor trifásicoautomático motorizado con bobina de cierre y con disparosobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustable extraíble, relémultifunción, y con descargador de sobretensiones, por circuito.
o 1 circuitos de Acople de Barras de 480 V con funciones de protección50/51, 50G/51G, enclavada con las celdas de acometida y coninterruptor trifásico automático motorizado con bobina de cierre y condisparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustableextraíble.
o 2 circuitos de alimentación y protección de transformador de serviciosauxiliares de 630 kVA, 3 fases y 60 HZ de 480 V, compuesto porinterruptor trifásico automático con disparo sobreintensidadtermomagnético ajustable por circuito.
o 20 circuitos de alimentación, protección y control de entrada a motoresequipados con interruptor automático trifásico automático con disparo desobreintensidad termomagnético ajustable extraíble y relé térmicoprogramable con puerto de comunicaciones, para cada circuito.
o 1 circuito de alimentación, protección y control de entrada a motor
equipado con interruptor automático con disparo de sobreintensidadtermomagnetico ajustable extraíble y arrancador suave.
o 2 circuitos de alimentación y protección de entrada a tablero dedistribución, equipados con interruptor automático trifásico automáticocon disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble, porcircuito.
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o 1 Línea de Alimentación a Batería de Condensadores para larectificación de Factor de Potencia.
o 2 circuitos de reserva equipados con interruptor automático trifásicoautomático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustableextraíble, por circuito.
(TSA 01), Tablero de Servicios Auxiliares con un (1) barraje de 2500 A,trifásico 220-127 V, cuatro (4) hilos, 31,5 kA Icc, 60 Hz compuesto por:
o 2 circuitos trifásico automático motorizado con bobina de cierre y condisparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustableextraíble, incluye 2 relé multifunción y descargador de sobretensión,para cada circuito.
o 18 interruptores automáticos trifásico con disparo de sobreintensidadtermomagnético ajustable.
o 1 Enclavamiento electromagnético 2 posiciones entre ambas
acometidas.
o 2 descargadores de sobretensiones.
En la subestación Eléctrica Área CPI:
(CCM 02), Centro de Control de Motores con una (1) barra de 2000 A,trifásico 480 V, 31,5 kA Icc , 60 Hz compuesto por:
o 1 circuito de alimentación y protección de acometida de entradacompuesto por interruptor trifásico automático motorizado con bobina de
cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnéticoajustable extraíble, relé multifunción y con descargador desobretensiones.
o 1 circuito de alimentación y protección de transformador de serviciosauxiliares de 250 kVA, 3 fases y 60 HZ de 480 / 220-127 V, compuestopor interruptor trifásico automático con disparo sobreintensidadtermomagnético ajustable.
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o 10 circuitos de alimentación, protección y control de entrada a motoresequipados con interruptor automático trifásico automático con disparo desobreintensidad termomagnético ajustable extraíble y relé térmicoprogramable con puerto de comunicaciones, por circuito.
o 2 circuitos de alimentación y protección de entrada a motores convariadores de frecuencia equipados con interruptor automático trifásico
automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustableextraíble y parada, por circuito.
o 2 circuitos de alimentación y protección de entrada a tableros dePuentes de gruas fosos de bombas A/B, equipados con interruptorautomático trifásico automático con disparo de sobreintensidadtermomagnético, por circuito.
o 3 circuitos de alimentación y protección de salida a toma de corrientetrifásica equipados con interruptor automático trifásico automático condisparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble, porcircuito.
o 1 circuito de Alimentación a Batería de Condensadores para larectificación del factor de potencia.
o 5 circuitos de alimentación y protección de rectificadores de proteccióncatódica, equipados con interruptor automatico con disparo desobreintensidad termomagnetico ajustable extraíble.
o 3 circuitos de alimentación y protección para sistemas de fuerza ounidades tipo paquete, tag’s (X-007, X-008, X-009), equipados coninterruptor automatico con disparo de sobreintensidad termomagneticoajustable extraíble.
o 1 circuito de reserva equipado con interruptor automático trifásicoautomático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustableextraíble.
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(TSA 02), Tablero de Servicios Auxiliares con una barra de 1000 A, trifásico220-127 V, cuatro (4) hilos, 60 Hz compuesto por:
o 1 circuito de alimentación y protección de acometida de entrada al TSA-02, compuesto por interruptor trifásico automático motorizado conbobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo ytermomagnético ajustable extraíble, con descargador de sobretensiones.
o 4 circuitos de alimentación y protección de tableros de distribución, tag’s(TD12/13/14/19), equipados con interruptor automático trifasicoautomático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable.
o 2 circuitos de alimentación y protección para REC-02 y UPS-02,equipados con interruptor automatico bifásico automatico con disparo desobreintensidad termomagnetico ajustable.
o 4 circuitos de alimentación y protección para cargas de calentadores deespacios y tomacorrientes de fuerza.
o 1 circuito de alimentación y protección para sistemas de fuerza o unidadtipo paquete de almacenamiento de nitrógeno tag (X-005), equipado coninterruptor automatico con disparo de sobreintensidad termomagneticoajustable extraíble.
o 1 descargador de sobretensiones.
En la subestación Eléctrica Área Zona de Transferencia:
(CCM 03), Centro de Control de Motores de una (1) barra de 2500 A, trifásico480 V, 60 Hz.
o 1 circuito de alimentación y protección de acometida de entrada al CCM-03, compuesto por interruptor trifásico automático motorizado conbobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo ytermomagnético ajustable extraíble, relé multifunción, y con descargadorde sobretensiones.
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o 1 circuito de alimentación y protección de transformador de serviciosauxiliares de 112,5 kVA, 3 fases y 60 HZ de 480 V, compuesto porinterruptor trifásico automático con disparo sobreintensidadtermomagnético extraíble.
o 2 circuitos de alimentación, protección y control de entrada a motoresequipados con interruptor automático trifásico automático con disparo desobreintensidad termomagnético ajustable extraíble y relé térmico
programable con puerto de comunicaciones.
o 1 circuito de alimentación y protección de salida a toma de corrientetrifásica equipado con interruptor automático trifásico automático condisparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.
o 1 circuito de alimentación y protección de salida a incinerador zona detransferencia equipado con interruptor automático trifásico automáticocon disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.
o 1 circuito de alimentación y protección de salida a sistema de fuerzaganche de amarre equipado con interruptor automático trifásico
automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustableextraíble.
o 2 circuitos de alimentación y protección de brazos de carga equipadoscon interruptor automático trifásico automático con disparo desobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.
o 1 circuito de alimentación y protección de salida a tablero de airesacondiconados tag (TAA-03), equipado con interruptor automáticotrifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnéticoajustable extraíble.
o 1 circuito de Alimentación a Batería de Condensadores para larectificación de F.P
o 1 circuito de reserva equipado con interruptor automático trifásicoautomático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustableextraíble.
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(TSA 03), Tablero de servicios Auxiliares con una (1) barra de 600 A, trifásico220-127 V, cuatro (4) hilos, 60 Hz compuesto por:
o 1 circuito de alimentación y protección de acometida de entrada al TSA-03, compuesto por interruptor trifásico automático motorizado conbobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo ytermomagnético ajustable extraíble, con descargador de sobretensiones.
o 4 circuitos de alimentación y protección de tableros de distribución,compuestos por Interruptores automáticos trifásicos con disparo desobreintensidad termomagnético ajustable.
o 3 circuitos de alimentación y protección para REC-03, UPS-03 y UPS-04equipados con interruptor automatico bifásico automatico con disparo desobreintensidad termomagnetico ajustable.
o 4 circuitos de alimentación y protección para calentadores de espacios ysistemas de refrigeración de celdas y motores, equipados con interruptor
automatico bifásico automatico con disparo de sobreintensidadtermomagnetico ajustable.
o 1 descargador de sobretensiones.
3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA
Los documentos de referencia son los siguientes:
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-BD-001 Bases de Diseño InstalaciónEléctrica
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de cargas eléctricas
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-001 Cálculo de Demanda de Potencia.
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-DI-001 Diagrama Unifilar General
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-DI-002 Diagramas Unifilares Celdas deMedia Tensión, CCM yDistribución
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LY-007 Planimetria de CanalizacionesElectricas y Bandejas Portacables
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-EST-800 Estudio de Cortocircuito
4. NORMAS La normativa de referencia que se ha tenido en cuenta es la siguiente:
NEC National Electrical Code
NTC 2050 Código Eléctrico Colombiano
NTC 3283 Paneles de Maniobra y Control de Baja Tensión. RequisitosParticulares para Sistemas de Barrajes y Control
RETIE Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas
Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios.
EIA Electronic Industries Association
EIA-RS-310C-77 Racks, Panels and Associated Equipment
ICEA Insulated Cable Engineers Association
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineering
ANSI/IEEE C37.16 American National Standard Low-Voltage PowerCircuit Breakers and AC Power Circuit Protectors- Preferred Ratings,Related Requirements, and Application Recommendations
NEMA National Electrical Manufacturers Association
NFPA 70-90 National Electrical Code. NEC Artículo 500 y 501
5. IDENTIFICACIÓN DE LOS CIRCUITOS A continuación se enumera cada uno de los circuitos objetos de instalación en elpresente proyecto de cada uno de los cuadros con la identificación correspondiente:
5.1. CCM-01
Los circuitos en el CCM-01 a instalar en esta fase del proyecto son los siguientes:
Dos (2) Circuitos de 480 V Acometida al CCM-01
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TR-01A/B Transformadores de potencia 01A y 01BTR-SA-01A/B Transformadores de Servicios Auxiliares 01A y 01BTAA-01 Tablero Aire acondicionado Edificio Administrativo
TAA-02Tablero Aire Acondicionado Subestación EléctricaPrincipal
P-500-004 Bomba Jockey AP-500-005 Bomba Jockey BP-500-008 Bomba Horizontal de AguaVEN-003 Motor No.3 de Ventilador de VDF de Media Tensión
VEN-004 Motor No.4 de Ventilador de VDF de Media TensiónVEN-005 Motor No.5 de Ventilador de VDF de Media TensiónB DE PRE P P-101 A Bomba de Prelubricación para P-101AB DE PRE P P-101 B Bomba de Prelubricación para P-101BB DE PRE P P-101 C Bomba de Prelubricación para P-101CP-421 Bomba nº1 Viaducto 1P-422 Bomba nº2 Viaducto 1P-423 Bomba nº1 Viaducto 2P-424 Bomba nº2 Viaducto 2P-429 Bomba 1 Agua de ServicioP-430 Bomba 2 Agua de ServicioP-431 Bomba 1 Agua de Lluvias CrudaP-432 Bomba 2 Agua de Lluvias CrudaP-433 Bomba sotano electrico electrico
P-405 Bomba nº1 Aguas Lluviosas del Dique BP-406 Bomba nº2 Aguas Lluviosas del Dique BP-407 Bomba nº3 Aguas Lluviosas del Dique B
VENT-01Motor de ventilador para desclasificar el area de lasbombas de dique A
VENT-02Motor de ventilador para desclasificar el area de lasbombas de dique A
Banco de Condensadores
5.2. CCM-02
Los circuitos en el CCM-02 a instalar en esta fase del proyecto son los siguientes:
Dos (2) Circuitos de 480 V Acometida al CCM-02
TR-SA-02 Transformador de Servicios Auxiliares 02P-102 Bomba STripping Multiuso de CrudoP-203 Bomba STripping Multiuso de NaftaP-300 Bomba de Transferencia de Drenaje a Tanque
SlopP-302 Bomba Slop Zona de TanquesP-303 Bomba Slop Zona de TanquesP-500-006 Bomba de EspumaWO-05 Salidas a Tomas de Fuerza
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WO-06 Salidas a Tomas de FuerzaWO-07 Salidas a Tomas de FuerzaP-425 Bomba nº1 Viaducto 3P-426 Bomba nº1 Viaducto 3P-427 Bomba nº1 Viaducto 4P-428 Bomba nº2 Viaducto 4P-401 Bomba 1 Agua de Lluvias Dique AP-402 Bomba 2 Agua de Lluvias Dique AP-434 Puente Grúa Foso de Bombas A
P-435 Puente Grúa Foso de Bombas BREC-04 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1REC-05 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1REC-06 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1REC-07 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1REC-08 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1X-007 Unidad paquete sistema CPIX-008 Unidad paquete sistema LACTX-009 Unidad paquete sistema PTARBanco de Condensadores
5.3. CCM-03
Los circuitos en el CCM-03 son los siguientes:
Dos (2) Circuitos de 480 V Acometida al CCM-02TR-SA-03 Tablero de Servicios Auxiliares 03WO-08 Salida para toma 35 kVA
P-301Bomba Transferencia Drenajes (Zona deTransferencia)
P-304 Bomba Transferencia Drenajes (Muelle Principal)X-001 Incinerador Zona de TransferenciaBRAZ. MA PAR NAFTA Tablero Brazos Marinos para NAFTABRAZ. MA PAR CRUDO Tablero Brazos Marinos para CRUDOTablero Ganche de Amarre de Buques
TAA-03Tablero de Aires Acondicionados de CuartoElectrico Zona de Transferencia
5.4. TSA-01Los circuitos en el tablero TSA-01 son los siguientes:
Dos (2) Circuitos de 220 V Acometida al TSA-01TD-01 Tablero de Distribución PorteríaTD-02 Tablero de Distribución Edificio AdministrativoTD-03 Alumbrado y Tomas Casetas PTARTD-04 Tablero de Distribución Bodega TallerTD-05 Shelter de Bomberos y Enfermería
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TD-06 Tablero de Distribución Área de ContratistasTD-07 Tablero de Iluminación Exterior Dique BTD-08 Tablero de Iluminación Exterior Llenadero
TD-09Tablero de Distribución de la SubestaciónPrincipal
TD-10 Tablero de Bombas ContraincendiosTD-11 Tablero de Sala de Espera de ConductoresTD-20 Tablero de Tanque de Zona AliviaderoUPS-01 UPS para Instrumentación y Control
REC-01 REC Sistema de alimentación a 125 VDCSIST REFRI CEL VFD
Alimentación para sistema de refrigeración deVDF
SPA HET VFD Y MT Space Heaters para VDF y Cabinas de MTSP HEA CEL SWG-01 Space Heaters para Cabinas del SWG-01SP HEA MOT CCM-01 Space Heaters para Cabinas del CCM-01
5.5. TSA-02
Los circuitos en el tablero TSA-02 son los siguientes:
Un (1) Circuito de 220 V Acometida al TSA-02X-005-1 Unidad paquete para almacenamiento de
nitrógeno.
TD-12 Tablero de Distribución Caseta Almacenamientode NitrógenoTD-13 Tablero de Distribución Subestación Eléctrica Área
CPITD-14 Iluminación Exterior Dique AUPS-02 UPS 02 Instrumentación y ControlTD-19 Tablero contraincendioSPA HET CLD M TEN Space Heaters para Cabinas de MTSPA HET MO CCM-02 Space Heaters para Motores CCM-02REC-02 REC Sistema de Alimentación 125 VDCF1-F2-F3 220/127 Línea de alimentación Tomas Monofásicas 1,2 y 3F4-F5 220/127 Línea de alimentación Tomas Monofásicas 4 y 5
5.6. TSA-03
Los circuitos en el cuadro TSA-03 son los siguientes:
Un (1) Circuito de 220 V Acometida al TSA-03
TD-15Tablero de Distribución de BombasContraincendios
TD-16Tablero de Distribución de Subestación EléctricaZona
TD-17 Iluminación exterior zpna de transferenciaTD-18 Iluminación exterior zona de Muelles
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UPS-03 UPS 03 Instrumentación y Control
UPS-04UPS 04 Instrumentación de remota 005 y Controlbrazos de cargas
REC-03 REC Sistema de Alimentación 125 VDC
SIST REF CELD VFDSistema de Refrigeración para Cabinas MediaTensión
SPA HET VFD Y MO Space Heaters para Cabinas y Motores de MT
SPA HET CL SWG-03 Space Heaters para Celdas SWG 03SPA HET MO CCM-03 Space Heaters para Cabinas CCM-03
6. BASES Y PREMISAS DE CÁLCULOS
Los cálculos eléctricos de conductores en baja tensión del proyecto en cuestión,será desarrollados, en función de las siguientes bases y premisas:
El calibre de los cables y conductores de alimentación para los diferentesniveles de tensión de la obra o proyecto, se calculará siguiendo los criteriosestablecidos en el Código Eléctrico Colombiano NTC 2050, sección 310.
Temperatura ambiente promedio 40ºC.
Temperatura máxima del conductor 90ºC.
El calibre de los conductores seleccionado será calculado por capacidad decorriente y verificado tanto por caída de tensión, como por temperatura.
La capacidad de corriente de los conductores de baja tensión debe ser laespecificada en las Tablas de capacidad de corriente, 310-16 a 310-19 de NTC2050 y sus notas correspondientes.
La capacidad nominal del calibre de los conductores, no será menor que el125% de la carga continua, a objeto de que se permita un máximo de 80 % dela capacidad nominal de los tableros y de los conductores.
Los cables utilizados para servicio de potencia hasta 600 V, será del tipoTHWN-2, 90º C, monopolar para los conductores de calibre mayor a 1/0 AWGo multipolar para los conductores menores o igual a 1/0 AWG.
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De acuerdo a la sección 210-19 del NTC la máxima caída de tensión de loscircuitos no superará para:
- Alimentadores Principales y Secundarios: 3 %- Circuitos Ramales: 5%
El factor de potencia para los cálculos es de 0.85.
El calibre minimo para cables de potencia, será # 12 AWG THWN-2.
El diámetro mínimo para las canalizaciones será de 3/4 plg.
La protección de cortocircuito será seleccionada en función de los criteriosestablecidos en el NTC (secciones 430-110, 430-52, tabla 430-150) y la norma
ANSI/IEEE C37.16-2000.
Los resultados obtenidos son los establecidos y calculados de la siguiente manera:
Para el cálculo de las protecciones superiores y barrajes se ha establecido elcálculo de diseño de todas las cargas previstas en cada tablero de acuerdo alos esquemas unifilares del proyecto tanto en esta fase como en fasesposteriores, incluyendo la reserva.
Para el cálculo de cada circuito individualizado se ha tenido en cuenta elcálculo de la carga prevista instalar en el presente proyecto.
La elaboración de este documento se ha realizado con las distancias deacuerdo a la ubicación prevista de las cargas y las conducciones de las
mismas.
En el diseño de los esquemas unifilares correspondientes se representarán lassecciones de los cables tanto en mm² como en AWG.
Por tanto se puede resumir que las protecciones y barrajes de los tableros estángarantizadas según diseño (todas las cargas previstas) y la protección de cada
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circuito a instalar en el presente proyecto es el que se representa en los siguientescálculos eléctricos:
Cálculos Eléctricos de CCM1
Cálculos Eléctricos de CCM2
Cálculos Eléctricos de CCM3
Cálculos Eléctricos de TSA01
Cálculos Eléctricos de TSA02
Cálculos Eléctricos de TSA03
7. CÁLCULOS ELÉCTRICOS. SUBESTACION ELECTRICA
PRINCIPAL
7.1. CÁLCULO DE BLINDOBARRAS DESDE TR-01A/B HACIA EL CCM-001,
480 VAC.Tensión de servicio: 480 V.
Canalización: Barras Blindadas
Longitud: 16 m;
Cos θ: 0.85;
Potencia Nominal del Transformador: 2500 kVA (2125 kW)
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =2500000 VA/ √3 x 480 V = 3007,12 A
La capacidad de corriente del conductor o blindobarra se calculará de modo talque se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor parauna temperatura ambiente de 40°C, por tanto:
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 3007,12 = 3759 A 0,91 0,91
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Se requiere unas blindobarras con capacidad para soportar 5000 A (capacidadnominal normalizada), 480 V y 65 kA de corriente de cortocircuito, con seccióntransversal y numero de la barras de cobre para las 3 fases, para operar a unatemperatura ambiente de 40 ºC y una caída de tensión máxima permitida de 3%para un tramo de longitud de 16 m por fase.
Caida de Tensión de las blindobarras
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para una blindobarra de fase con capacidad de 5000 A y sección transversal de3120 mm2 según catalogo de fabricantes, se tiene que la resistencia yreactancia son:
r = 0,0000066 Ω/m
x = 0,0000038 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 2500
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 16 m
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Lo cual cumple con la caída de tensión máxima permitida para circuitos dealimentadores.
De acuerdo a las normas NTC 2050, NTC 3283, IEC 60439-2 y el cálculoanteriormente mostrado se establecen a continuacióon las características másimportantes de las Blindobarras CCM-01:
7.1.1. Características Técnicas de la Blindobarras
Características Constructivas
El material de las barras debe ser cobre de alta conductividad.
El material de recubrimiento de las barras debe ser aislante epóxico o poliéster
Clase B o equivalente con rigidez dieléctrica 25 kV/mm.
La carcasa debe ser lámina con acabado de pintura aplicadaelectrostáticamente.
Los empalmes para las uniones de tramos de blindobarras deben ser estañadoso plateados.
Características Mecánicas
Las blindobarras deben soportar los niveles de cortocircuito de la instalaciónEléctrica en el CCM-01 (65 kA) y el conjunto blindobarra-carcasa debe resistirlas siguientes condiciones ambientales:
o Altura sobre el nivel del mar: Menor a 200 m.
o Clima: Tropical Costero.
o Contaminación: Alta
o Humedad Promedio: 80%
o Máxima: 40.0 °C
o Máxima promedio diaria: 23 – 32 °C
o Mínima: 15.0 °C
Las blindobarras y sus soportes de fijación deben soportar cualquier tipo deesfuerzo mecánico. En fijación vertical los soportes deben ser del tiposismorresistente. Los soportes deben fabricarse en resina poliéster oequivalente autoextinguible, con rigidez dieléctrica 19 kV/mm y resistencia a latracción de 130 kg/cm².
El grado de protección de las blindobarras debe ser IP55 (según IEC 60529)contra la penetración de polvo y agua arrojada a chorro.
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Las barras conductoras serán recubiertas en toda su longitud con varias capasde poliéster/epoxico auto extinguible clase B con excelente resistencia al frio yal calor en un rango desde -70ºC hasta 150ºC, permitiendo trabajo continuo Laaplicación de las capas de aislamiento permite un sello completo contra agentesexternos (aire, polvo u otros contaminantes).
Caracteristicas Electricas
o Corriente Nominal: 5000 Ao Configuracion del Sistema: 3 (Fases+neutro+tierra)
o Neutro: 100 % de la capacidad de fase
o Tensión de Servicio: 600 V max.
o Caida de Tension: 3 % max
o Capacidad de Cortocircuito: 65 kA
Calculo de la Proteccion de Sobrecorriente en el Devanado Secundario delTransformador de Potencia de 2500 kVA:
Tomando como criterio la tabla 450-3 del NTC 2050, se tiene que para el ajustemáximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso paratransformadores de 600 V y menores, el ajuste de disparo del interruptor debeser no mayor al 125% de la corriente nominal del secundario del transformador:
Ip= 125% Corriente de secundario del Transformador (I)
Ip= 125% (3007,12 A)
Ip=3759 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 3759 A
o Corriente nominal (Frame): 4000 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje: 480 V
7.2. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TRANSFORMADOR DE SERVICIOS
AUXILIARES TR-SA-01A / 01B
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad de los transformadores TR-SA-01A y TR-SA-01B es de 630 kVA
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o Capacidad nominal del transformador: 630 kVA
o Tensión primaria de alimentación: 480 V
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =630000/ √3 x 480 V = 757,8 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C:
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 757,8 = 947,25 A De acuerdo a la tabla 310-17 (NTC) el calibre del cable apropiado es 3(3# 500MCM-CU THWN-2), el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #500 MCM-CU, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene quela resistencia y reactancia del conductor son:
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r = 0,000089 Ω/m Para 3 conductores r/3= 0,000089/6= 0,000029 Ω/m
x = 0,000128 Ω/m Para 3 conductores x/3= 0,000128/6=0,000042 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 630
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 20 m
Lo cual cumple con la caída de tensión máxima permitida para circuitos dealimentadores.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TR-SA-01A/B 3(3C # 500 MCM TWHN-2-Cu), 600 V
Protección Termomagnética:Tomando como criterio la tabla 450-3 del NTC 2050, se tiene que para el
ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inversopara transformadores de 600 V y menores, el ajuste de disparo del interruptordebe ser no mayor al 125 % de la corriente nominal del primario deltransformador:
Ip= 125% Corriente de secundario del Transformador (I)
Ip= 125% (757,8 A)
Ip=947,25 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 948 Ao Corriente nominal (Frame): 1000 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje: 220 V
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7.3. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TABLERO DE SERVICIOS
AUXILIARES TSA-01
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad es de 630 kVA
Para determinar la corriente de TSA-01, utilizamos la capacidad nominal deltransformador TR-SA-01A/B:
o Capacidad nominal del transformador: 630 kVA
o Tensión primaria de alimentación: 220 V
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =630000/ √3 x 220 V = 1653,36 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C:
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 1653,36 = 2006,7 A De acuerdo a la tabla 310-17 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4(6C# 500MCM-CU THWN-2), el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
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kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #500 MCM-CU, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene quela resistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,000089 Ω/m Para 6 conductores r/6= 0,000089/6= 0,000014 Ω/m x = 0,000128 Ω/m Para 6 conductores x/6= 0,000128/6= 0,000021 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 630
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 20 m
Lo cual cumple con la caída de tensión máxima permitida para circuitos dealimentadores.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TSA-01 4(6C # 500 MCM TWHN-2-Cu), 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-3 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inversopara transformadores de 600 V y menores, el ajuste de disparo del interruptor
debe cumplir:Ip= 125% Corriente del Secundario del Transformador
Ip= 125% (1653,36 A)
Ip=2066,7 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 2067 A
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o Corriente nominal (Frame): 2500 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.1. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN PORTERÍA TD-01
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de Cargas
Eléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-01 es 2 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =2000 VA/ √3 x 220 V = 5,24 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16 (NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 5,24 = 7,19 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C # 12 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
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Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0066 Ω/m
x = 0,000171 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 2
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 220 m
Se selecciona un conductor #6 THWN-2. Para este conductor según NTC 2050,se tiene:
r = 0,0016 Ω/m
x = 0,000167 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 2
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 215 m
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Ahora bien, según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máximacaída de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menoral 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-01, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-01
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,32=2,35% < 3% max. Adm.
El conductor del TD-01, cumple con la máxima ciada de tensión permitida, porlo que se selecciona.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-01 4C # 6 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 430-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inversopara alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe
cumplir:Ip= 125% Corriente Nominal del Tablero
Ip= 125% (5,24 A)
Ip=6,28 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 7 A
o Corriente nominal (Frame): 15 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.2. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN EDIFICIO ADMINISTRATIVO TD-02
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-02 es 72 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
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I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =72000 VA/ √3 x 220 V = 189 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-17 (NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 477,64 = 259,5 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-17 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C# 350MCM-CU THWN-2), el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #350 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene quela resistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,000125 Ω/m,
x = 0,000131 Ω/m
Por lo tanto si:
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kVA = 72
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 165 m
El conductor no cumple con la caída de tensión, por lo que se selecciona unconductor con un calibre o sección mayor, en este caso seleccionamos tres (3)conductores por fase # 350 MCM-CU THWN-2:
r = (0,000125)/3 Ω/m,
x = (0,000131)/3 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 72
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85Senθ = 0,52
L = 165 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-02, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-02
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,43=2,46% < 3% max. Adm.
El conductor del TD-02 cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por loque se selecciona.
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Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-02 4(3C # 350 MCM TWHN-2-Cu), 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (189 A)
Ip=236,25 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos conlas siguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 237 A
o Corriente nominal (Frame): 250 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.3. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN ALUMBRADO Y TOMAS CASETA PTAR TD-03
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-03 es 4 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =4000 VA/ √3 x 220 V = 10,5 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 10,5 = 14,42 A 0,91 0,91
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De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C #12 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente quela calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0066 Ω/m
x = 0,000171 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 4
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52 L = 220 m
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Se selecciona un conductor #4 THWN-2. Para este conductor según NTC2050, se tiene:
r = 0,001 Ω/m
x = 0,000157 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 4
kV = 0,22Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 220 m
El conductor cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por lo que seselecciona.
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-03, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-03
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,72=2,75% < 3% max. Adm.
El conductor del TD-03 cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por loque se selecciona.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-03 4C # 4 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
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Ip= 125% Corriente del Secundario del Transformador
Ip= 125% (10,5 A)
Ip=13,12 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o
Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 14 Ao Corriente nominal (Frame): 20 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.4. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN BODEGA TALLER TD-04
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-04 es 30,7 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =30700VA/ √3 x 220 V = 80,56 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 107,6 = 110,67 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-17 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4 # 1/0 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #1/0 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene quela resistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00039 Ω/m
x = 0,000144 Ω/mPor lo tanto si:
kVA = 41
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 175 m
No cumple con la máxima caída de tensión permitida.Se selecciona un conductor #500 MCM-CU THWN-2. Para este conductorsegún NTC 2050, se tiene:
r = 0,000089 Ω/m
x = 0,000128 Ω/m
Por lo tanto si:
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kVA = 41,18
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 175 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-04, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-04
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,58=2,61% < 3% max. Adm.
El conductor del TD-04 cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por lo
que se selecciona.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-04 4C # 500 MCM TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (80,56 A)Ip=100,7 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 100 A
o Corriente nominal (Frame): 125 A
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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
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o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.5. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN SHELTER DE BOMBEROS Y ENFERMERÍA TD-05
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-05 es 21 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =21000 VA/ √3 x 220 V = 55,11 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 55,11 = 75,7 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4 # 2 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
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Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #2 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00062 Ω/m
x = 0,000148 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 21
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 145 m
No cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Se selecciona un conductor #4/0 AWG THWN-2. Para este conductor segúnNTC 2050, se tiene:
r = 0,0002 Ω/m
x = 0,000135 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 21
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 145 m
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Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-05, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-05
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,53=2,56% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por lo que seselecciona.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-05 4C # 4/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del
interruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (55,11 A)
Ip=68,88 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 70 A
o Corriente nominal (Frame): 75 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio de
cortocircuito)o Voltaje: 220 V
7.3.6. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN ÁREA DE CONTRATISTAS TD-06
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-06 es 59 kVA
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La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =59000VA/ √3 x 220 V = 154,8 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 154,8 = 212, 6 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-17 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4 #250 MCM-CU THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corrienteque la calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #250 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene quela resistencia y reactancia del conductor son:
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r = 0,000171 Ω/m
x = 0,000135 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 59
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52 L = 150 m
No cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Se selecciona un conductor #500 MCM THWN-2. Para este conductorsegún NTC 2050, se tiene:
r = 0,000089 Ω/m
x = 0,000128 Ω/m
Por lo tanto si:kVA = 59
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 120 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-06, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-06
%∆V= 0,13+0,3+0,6+0,43=1,46% < 3% max. Adm.
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El conductor cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por lo que seselecciona.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-06 4C # 500 MCM TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (154,8 A)
Ip=193,5 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 194 A
o Corriente nominal (Frame): 200 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.7. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN ILUMINACIÓN EXTERIOR DIQUE B TD-07
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-07 es 39 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =39000VA/ √3 x 220 V = 102,35 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una
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temperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 102,35 = 140,6 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-17 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C #2/0 MCM-CU THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corrienteque la calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #2/0 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00033 Ω/m
x = 0,000141 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 39
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
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Senθ = 0,52
L = 45 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del
transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-07, por tanto:%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-
01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-07
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,28=2,31% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-07 4C # 2/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente del Secundario del Transformador
Ip= 125% (102,35 A)
Ip=127,93 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las
siguientes características:o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 128 A
o Corriente nominal (Frame): 150 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
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7.3.8. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN DE ILUMINACIÓN EXTERIOR LLENADERO TD-08
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-08 es 21 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =21000VA/ √3 x 220 V = 55,11 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 55,11 = 75,7 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4 # 2 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #2 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00062Ω/m
x = 0,000148 Ω/m
Por lo tanto si:kVA = 21
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 50 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída de
tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-08, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-08
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,31=2,34% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-08 4C # 2 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
Ip= 125% (55,11 A)
Ip=68,88 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 70 A
o Corriente nominal (Frame): 75 A
o
Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (según el estudio de cortocircuito)o Voltaje: 220 V
7.3.9. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN DE CUARTO ELÉCTRICO PRINCIPAL TD-09
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-09 es 26,8 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =26800VA/ √3 x 220 V = 70,33 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 70,33 = 96,61 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C # 2 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que la
calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
7/22/2019 PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 Calculos Electricos Instalaciones Baja Tensión (COMENTADO) (Recuperado)
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #2 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00062Ω/m
x = 0,000148 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 26,8
kV = 0,22Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 42 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del
transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-09, por tanto:%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-09
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,4=2,43% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
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Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-09 4C # 2 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo
inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (63A)
Ip=78,75 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 79 A
o Corriente nominal (Frame): 90 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.10. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN CASETA BOMBAS CONTRA INCENDIO TD-10
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-10 es 6 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =6000VA/ √3 x 220 V = 15,74 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
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Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 15,74 = 21,62 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C #10 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente quela calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0039 Ω/m
x = 0,000164 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 6kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 190 m
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El conductor no cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Para un conductor #2 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00062Ω/m
x = 0,000148Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 6
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 190 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-10, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-10%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,42=2,45% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-10 4C # 2 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
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Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (15,74 A)
Ip=19,67 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 20 A
o Corriente nominal (Frame): 30 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.11. ALIMENTACIÓN DE UPS-01 PARA INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del UPS-01 es 15 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =15000VA/ √3 x 220 V = 91,85 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura para
conductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 91,85 = 126,16 A 0,91 0,91
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De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C #1/0 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente quela calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #1/0 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0039 Ω/m
x = 0,000144 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 15kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 15 m
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El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
UPS-01 4C # 1/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (91,85 A)
Ip=114,81 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 115 A
o Corriente nominal (Frame): 125 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.12. ALIMENTACIÓN DE SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE CELDAS VDF
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que el consumo de esta carga es 9,4 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =9400VA/ √3 x 220 V = 24,67 A
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La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 24,67 = 33,88 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 5C #10 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente quela calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0039 Ω/m
x = 0,000164 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 9,4
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kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 40 m
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
Refrigeración Celdas VDF 3C # 10 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal
Ip= 125% (24,67 A)
Ip=30,83 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 31 A
o Corriente nominal (Frame): 40 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio de
cortocircuito)o Voltaje: 220 V
7.3.13. ALIMENTACIÓN DE SPACE HEATER DE CELDAS DE VDF Y MOTORES MT
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad de esta carga es 1,8 kVA
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La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =1800VA/ √3 x 220 V = 4,72 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 4,72 = 6,48 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C #10 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente quela calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
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r = 0,0039 Ω/m
x = 0,000164 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 1,8
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52 L = 40 m
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
Space Heater Celdas VDFy Motores MT
4C # 10 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal
Ip= 125% (4,72 A)
Ip=5,9 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las
siguientes características:o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 6 A
o Corriente nominal (Frame): 15 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
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7.3.14. ALIMENTACIÓN DE SPACE HEATER PARA CELDAS SWG-01
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad de esta carga es 7,1 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =7100VA/ √3 x 220 V = 18,63 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 18,63 = 25,6 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C # 8 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0025 Ω/m
x = 0,000171 Ω/m
Por lo tanto si:kVA = 7,1
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 30 m
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
Space Heater paraCeldas SWG-01
3C # 8 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que parael ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominalIp= 125% (18,63 A)
Ip=23,28 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos conlas siguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 24 A
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
o Corriente nominal (Frame): 30 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje: 220
7.3.15. ALIMENTACIÓN DE SPACE HEATER PARA MOTORES CCM-01
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad de esta carga es 1,8 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =1800VA/ √3 x 220 V = 4,72 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 4,72 = 6,48 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C #10 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente quela calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene quela resistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0039 Ω/m
x = 0,000164 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 1,8
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 40 m
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
Space Heater Celdasmotores CCM-01
3C # 10 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo
inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente del Secundario del Transformador
Ip= 125% (4,72 A)
Ip=5,9 A
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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
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Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 6 A
o Corriente nominal (Frame): 15 A
o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje: 220
7.3.16. ALIMENTACIÓN DE REC-01 PARA SISTEMA DE 125 VCC
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad esta carga es 35 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =5000VA/ √3 x 220 V = 13,12 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 91,85 = 18,02 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C #12 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente quela calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
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Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #12 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0066 Ω/m
x = 0,000177 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 5
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52
L = 40 m
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
REC-01 4C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
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Ip= 125% Corriente nominal
Ip= 125% (13,12 A)
Ip=16,4 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 17 A
o
Corriente nominal (Frame): 20 Ao Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.17. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN SALA DE ESPERA DE CONDUCTORES TD-11
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-20 es 24 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =24000VA/ √3 x 220 V = 28,86 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 28,86 = 39,65 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C # 8 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
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Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #8 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0025 Ω/m
x = 0,000171 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 12,16kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 100 m
El conductor no cumple con la caída de tensión, razón por la cual se procedeescoger un conductor de mayor sección, en este caso #6 AWG.
Para un conductor #2/0 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0033 Ω/m
x = 0,000141 Ω/m
Por lo tanto si:
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kVA = 12,16
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 128 m
Según las bases y premisas de cálculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-11, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-11
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,75=2,78% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-11 4C # 2/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que parael ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempoinverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo delinterruptor debe cumplir:
Ip= 125% Corriente nominal del tablero
Ip= 125% (28,86 A)
Ip=36,07 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 37 A
o Corriente nominal (Frame): 50 A
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o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio decortocircuito)
o Voltaje: 220 V
7.3.18. TABLERO DE DISTRIBUCIÓN TANQUES ZONA DE ALIVIADERO TD-20
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-20 es 12,16 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =12160VA/ √3 x 220 V = 31,91 A
La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16(NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 15,74 = 43,83 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4C # 2 AWG THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
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Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #2 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0062 Ω/m
x = 0,000148 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 12,16
kV = 0,22
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 128 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TD-20, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA-01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01hasta el TD-20
%∆V= 0,13+0,3+0,6+1,94=2,97% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TD-20 4C # 2 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
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De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 2(3# 350MCM-CU THWN-2), el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #350 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00125 Ω/m Para 2 conductores r/2= 0,00125 /2= 0,000625 Ω/m
x = 0,00131 Ω/m Para 2 conductores x/2= 0,00131 /2= 0,000655 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 294
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52L = 165 m
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
Según las bases y premisas de cálculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TAA-01, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TAA-01
%∆V= 0,13+1,84=1,97% < 3% max. Adm.
El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida, por lo que seselecciona.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TAA-01 2(3C # 350 MCM TWHN-2-Cu), 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inversopara alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debecumplir:
Ip= 125% Corriente del Secundario del Transformador
Ip= 125% (353,63 A)
Ip=442,03 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 443 A
o Corriente nominal (Frame): 500 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
7.5. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TABLERO DE AIRES
ACONDICIONADOS DEL CUARTO ELECTRICO PRINCIPAL TAA-02
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Según el documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LI-001 Lista de CargasEléctricas se tiene que la capacidad del tablero TAA-02 es 176 kVA
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =176000/ √3 x 480 V = 211,7 A
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La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que sepermita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para unatemperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura paraconductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-16 (NTC):
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 211,7 = 290,8 A 0,91 0,91
De acuerdo a la tabla 310-17 (NTC) el calibre del cable apropiado es 3# 500
MCM-CU THWN-2, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que lacalculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #500 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,000089 Ω/m
x = 0,000128 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 176
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
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PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
Senθ = 0,52
L = 60 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta el tablero TAA-02, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TAA-02
%∆V= 0,13+2,63=2,76% < 3% max. Adm.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
TAA-02 3C # 500 MCM TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 450-152 del NTC 2050, se tiene que para el
ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inversopara alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debecumplir:
Ip= 125% Corriente del Secundario del Transformador
Ip= 125% (211,7 A)
Ip=264,62 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 265 A
o Corriente nominal (Frame): 300 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
7.6. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-500-004 BOMBA JOCKEY A Y P-500-005 BOMBA JOCKEY B
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
P-500-004=P-500-005= 20 HP (8,78 kVA), 480 V c/u.
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Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera elvalor nominal de corriente en los motores.
Para un motor de 20 HP y 480 VAC, la corriente nominal según tabla 430-150 delNTC 2050 resulta de 27 A.
Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor secalculará para una temperatura ambiente de 40 ºC, el factor de corrección para
conductores con aislamiento de 90 ºC es de 0.91. De igual forma, la capacidad decorriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de lacapacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1,25 x 27 = 37,08 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 8 AWG, el cualposee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente, por loque se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
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Para un conductor #8 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0025Ω/m
x = 0,000171 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 17
kV = 0,48Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 188 m
No cumple con la caida de tension maxima permitida, por lo que se selecciona unconductor de mayor caliber, en este caso #6 AWG
Para un conductor #6 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0016Ω/m
x = 0,000167 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 17
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 188 m
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Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta la bomba P-500-004, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta P-500-004
%∆V= 0,13+2,02=2,15% < 3% max. Adm.
Lo cual cumple con la caída de tensión máxima permitida para circuitos de
alimentadores.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
P-500-004 3C # 6 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-500-005 3C # 6 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para el ajustemáximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
Ip= 250% Corriente Nominal del MotorIp= 250% (27 A)
Ip=67,5 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 68 A
o Corriente nominal (Frame): 70 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
7.7. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-500-008BOMBA HORIZONTAL DE AGUA
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
P-500-008= 300 HP (263,29 kVA), 480 V.
Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera elvalor nominal de corriente en los motores.
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x = 0,000131 Ω/m, (para 2 cables #250 MCM=>x=0,000131/2=0,000065 Ω/m)
Por lo tanto si:
kVA = 263,3 kVA
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 190 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta la bomba P-500-008, por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta P-500-008
%∆V= 0,13+1,9=2,03% < 3% max. Adm
Lo cual cumple con la caída de tensión máxima permitida para circuitos dealimentadores.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
P-500-008 2(3C#350 MCM) TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para el ajustemáximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
Ip= 250% Corriente Nominal del Motor
Ip= 250% (361 A)Ip=902,5 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo: 903 A
o Corriente nominal: 1000 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
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o Voltaje 480 V
7.8. CALCULO DEL ALIMENTADOR PARA EL MOTOR DE LAS BOMBAS DE
PRELUBRICACIÓN PARA P-101A, P-101B, P-101C
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Bombas de Pre lubricación para P-101A = P-101B = P-101C = 0,25 HP (0,22kVA), 480 V c/u.
Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera elvalor nominal de corriente en los motores.
Para un motor de 0,25 HP (0,22 kVA) y 480 VAC, la corriente nominal es:
I=220VA/ √3 x 480 V= 0,26
Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor secalculará para una temperatura ambiente de 40 ºC, el factor de corrección paraconductores con aislamiento de 90 ºC es de 0,91. De igual forma, la capacidad decorriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de la
capacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1,25 x 0,26 = 0,36 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, el cualposee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente, por loque se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
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Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0066 Ω/m
x = 0,000171 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 0,22
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 546 m
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador de las bombas.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
Bomba de prelubricaciónpara P-101A
3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Bomba de prelubricación
para P-101B 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 VBomba de prelubricación
para P-101C3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
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Ip= 250% Corriente Nominal del Motor
Ip= 250% (0,26 A)
Ip=0,65 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 1 A
o
Corriente nominal (Frame): 15 Ao Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
7.9. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-421 BOMBA Nº1
VIADUCTO 1, P-422 BOMBA Nº2 VIADUCTO 1, P-423 BOMBA Nº1 VIADUCTO
2, P-424 BOMBA Nº2 VIADUCTO 2
P-421=P-422=P-423=P-424= 0,75 HP (0,66 kVA), 480 V c/u.
Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera elvalor nominal de corriente en los motores.
Para un motor de 0,75 (0,66 kVA) y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla430-150 del NTC 2050 de 1,6 A.
Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor secalculará para una temperatura ambiente de 40 ºC, el factor de corrección paraconductores con aislamiento de 90 ºC es de 0,91. De igual forma, la capacidad decorriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de lacapacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1,25 x 1,6 = 2,20 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, el cualposee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente, por loque se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
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El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0066 Ω/m
x = 0,000177 Ω/mPor lo tanto si:
kVA = 0,66
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 560 m
Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída de
tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta la bomba P-421/422/423/424; por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hastaP- 421/422/423/424
%∆V= 0,13+0,91=1,04% < 3% max. Adm
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador de las bombas.
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Tag de Carga Calibre del Conductor:
P-421 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-422 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-423 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-424 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para el ajustemáximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
Ip= 250% Corriente Nominal del Motor
Ip= 250% (1,6 A)
Ip=4 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 4 A
o Corriente nominal (Frame): 15 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
7.10. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-429 BOMBA 1 AGUA
DE SERVICIO Y P-430 BOMBA 2 AGUA DE SERVICIO
P-429=P-430= 5 HP (4,39 kVA), 480 V c/u.
Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera elvalor nominal de corriente en los motores.
Para un motor de 5 HP (4,4 kVA) y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla430-150 del NTC 2050 de 7,6 A.
Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor secalculará para una temperatura ambiente de 40 ºC, el factor de corrección paraconductores con aislamiento de 90 ºC es de 0,91. De igual forma, la capacidad decorriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de lacapacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1,25 x 7,6 = 10,44 A
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0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, el cualposee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente ycumple con el nivel de cortocircuito de 65 kA máximo obtenido durante el estudiode cortocircuito, por lo que se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0066 Ω/m
x = 0,000177 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 4,4kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 230 m
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Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta la bomba P-429/430; por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta
P- 429/430%∆V= 0,13+2,5=2,63% < 3% max. Adm
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador de las bombas.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
P-429 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-430 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
Ip= 250% Corriente Nominal del Motor
Ip= 250% (7,6 A)
Ip=19 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 19 A
o Corriente nominal (Frame): 20 Ao Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
7.11. CÁLCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-431 BOMBA 1 AGUA
DE LLUVIAS CRUDA Y P-432 BOMBA 2 AGUA DE LLUVIAS CRUDA
P-431=P-432= 1 HP (0,88 kVA), 480 V c/u.
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Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera elvalor nominal de corriente en los motores.
Para un motor de 1 HP (0,88 kVA) y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla430-150 del NTC 2050 de 2,1 A.
Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor secalculará para una temperatura ambiente de 40 ºC, el factor de corrección paraconductores con aislamiento de 90 ºC es de 0,91. De igual forma, la capacidad decorriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de lacapacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1,25 x 2,1 = 2,88 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, el cualposee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente, por loque se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión porimpedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
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Para un conductor #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,0066 Ω/m
x = 0,000177 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 0,88
kV = 0,48Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 200 m
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador de las bombas.
Tag de Carga Calibre del Conductor:P-431 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-432 3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para elajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
Ip= 250% Corriente Nominal del Motor
Ip= 250% (2,1 A)
Ip=5,25 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 6 A
o Corriente nominal (Frame): 15 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
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7.12. CALCULO DEL ALIMENTADOR PARA EL MOTOR DE LAS BOMBAS P-405 BOMBA NO.1 AGUAS LLUVIOSAS DEL DIQUE B, P-406 BOMBA NO.2
AGUAS LLUVIOSAS DEL DIQUE B Y P-407 BOMBA NO.3 AGUAS
LLUVIOSAS DEL DIQUE B
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
P-405=P406= P407=15 HP (13,16 kVA), 480 V c/u.
Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera elvalor nominal de corriente en los motores.
Para un motor de 15 HP y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla 430-150del NTC 2050 de 21 A.
Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor secalculará para una temperatura ambiente de 40 ºC, el factor de corrección paraconductores con aislamiento de 90 ºC es de 0.91. De igual forma, la capacidad decorriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de lacapacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1,25 x 21 = 28,84 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 10 AWG, sinembargo según las bases y premisas de cálculo se selecciona un conductor #8
AWG THWN-2, como calibre mínimo para motores, el cual posee mayor capacidadnominal de corriente que la calculada anteriormente y cumple con el nivel decortocircuito de 65 kA máximo obtenido durante el Estudio de cortocircuito, por loque se selecciona este calibre.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
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Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #8 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00256 Ω/m
x = 0,000171 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 13,16
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 488 m
Lo cual no cumple con la caída de tensión máxima permitida para circuitos dealimentadores. Por tanto se procede a seleccionar un conductor de mayor diámetroo calibre y se procede a calcular nuevamente la caída de tensión.
Se selecciona el conductor # 4 AWG THWN-2. Para un conductor #4 AWG, segúnla tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son:
r = 0,00102 Ω/m
x = 0,000157 Ω/mPor lo tanto si:
kVA = 13,16
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 488 m
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Según las bases y premisas de calculo, para corroborar la máxima caída detensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, seconsidera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida deltransformador TR-01A/B hasta la bomba P-405/406/407; por tanto:
%∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hastaP-405/406/407
%∆V= 0,13+2,64=2,77% < 3% max. Adm
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador de las bombas.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
P-405 3C # 4 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-406 3C # 4 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
P-407 3C # 4 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para el ajustemáximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
Ip= 250% Corriente Nominal del Motor
Ip= 250% (21 A)
Ip=52,5 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo: 53 A
o Corriente nominal: 70 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)o Voltaje 480 V
8. CÁLCULOS ELÉCTRICOS. SUBESTACION ELECTRICA AREA
CPI
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Aplicando la metodología de cálculo descrita en la sección anterior, se obtuvieronlos alimentadores de las cargas asociadas a la subestación eléctrica área CPI, enlo que se refiere al Centro de Control CCM-02 y el tablero de Servicios auxiliaresTSA-02. Los resultados se resumen y muestran en el siguiente cuadro:
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
CCM-026(3C # 500 MCM TWHN-
2-Cu), 600 V1250 16 0,2
Max. Ajuste (Trip): 1880 ACorriente
Nominal(Frame):3x2000A; 31,5kAIcc
TR-SA-022(3C # 250 MCM)
TWHN-2-Cu, 600 V250 16 0,18
Max. Ajuste (Trip): 376 ACorriente Nominal (Frame):3x400A
31,5 kAIcc
P-1023C # 500 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V131,64 310 2,73
Max. Ajuste (Trip): 396 ACorriente Nominal (Frame):3x400
A 31,5 kAIcc
P-203 3C # 1/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V 35,11 360 2,43
Max. Ajuste (Trip): 106 A
Corriente Nominal (Frame):3x125 A 31,5 kAIcc
P-3003C # 10 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V4,39 335 2,37
Max. Ajuste (Trip): 14 ACorriente Nominal (Frame):3x20 A
31,5 kAIcc
P-3023C # 10 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V4,39 400 2,8
Max. Ajuste (Trip): 14 ACorriente Nominal (Frame):3x20 A
31,5 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
P-3033C # 10 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V4,39 400 2,8
Max. Ajuste (Trip): 14 ACorriente Nominal (Frame):3x20 A
31,5 kAIcc
P-500-0063C # 8 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V8,78 50 2,25
Max. Ajuste (Trip): 27 ACorriente Nominal (Frame): 3x30 A
31,5 kAIcc
WO-53C # 1/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V35 365 2,45
Max. Ajuste (Trip): 53 ACorriente Nominal (Frame): 3x60 A
31,5 kAIcc
WO-63C # 2/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V35 478 2,77
Max. Ajuste (Trip): 53 ACorriente Nominal (Frame): 3x60 A
31,5 kAIcc
WO-73C # 1/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V35 230 1,62
Max. Ajuste (Trip): 53 ACorriente Nominal (Frame): 3x60 A
31,5 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
P-4253C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V0,66 345 0,76
Max. Ajuste (Trip): 2 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
P-4263C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V0,66 348 0,76
Max. Ajuste (Trip): 2 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
P-4273C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V0,66 575 1,14
Max. Ajuste (Trip): 2 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
P-4283C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V0,66 578 1,14
Max. Ajuste (Trip): 2 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
P-4013C # 4 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V13,16 350 2,09
Max. Ajuste (Trip): 40 ACorriente Nominal (Frame): 3x50 A
31,5 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
P-4023C # 4 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V13,16 350 2,09
Max. Ajuste (Trip): 40 ACorriente Nominal (Frame): 3x50 A
31,5 kAIcc
P-4343C # 2/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V35,11 350 2,1
Max. Ajuste (Trip): 106 ACorriente Nominal (Frame): 3x125
A 31,5 kAIcc
P-4353C # 2/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V35,11 350 2,1
Max. Ajuste (Trip): 106 ACorriente Nominal (Frame): 3x125
A 31,5 kAIcc
REC-044C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V1,8 350 1,75
Max. Ajuste (Trip): 3 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
REC-054C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V1,8 320 1,62
Max. Ajuste (Trip): 3 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
REC-064C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V1,8 280 1,44
Max. Ajuste (Trip): 3 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
REC-074C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V1,8 180 1
Max. Ajuste (Trip): 3 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
REC-084C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V1,8 220 0,98
Max. Ajuste (Trip): 6 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
X-0074C # 4/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V103,12 200 2,38
Max. Ajuste (Trip): 310 ACorriente Nominal (Frame): 3x400
A 31,5 kAIcc
X-0083C # 500 MCM TWHN-2-
Cu, 600 V129,33 350 3
Max. Ajuste (Trip): 388 ACorriente Nominal (Frame): 3x400
A 31,5 kAIcc
X-0094C # 1/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V70,21 100 1,44
Max. Ajuste (Trip): 212 ACorriente Nominal (Frame):3x225
A 31,5 kAIcc
TSA-023(4C # 500 MCM TWHN-
2-Cu), 600 V250
16 0,4Max. Ajuste (Trip): 821 A
Corriente Nominal (Frame):3x1000 A 15 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
X-0054C # 350 MCM TWHN-2-
Cu, 600 V43,88 160 2,9
Max. Ajuste (Trip): 288 ACorriente Nominal (Frame): 3x300
A 15 kAIcc
TD-124C # 2 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V12 150 2,64
Max. Ajuste (Trip): 40 ACorriente Nominal (Frame): 3x50 A
15 kAIcc
TD-134C # 4 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V18 30 1,45
Max. Ajuste (Trip): 60 ACorriente Nominal (Frame): 3x70 A
15 kAIcc
TD-144C # 1/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V30 30 1,15
Max. Ajuste (Trip): 100 ACorriente Nominal (Frame): 3x125
A 15 kAIcc
UPS-024C # 2 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V25 10 0,71
Max. Ajuste (Trip): 83 ACorriente Nominal (Frame): 3x90 A
15 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
REC-024C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V2,3 30 0,8
Max. Ajuste (Trip): 8 ACorriente Nominal (Frame): 3x15 A
31,5 kAIcc
SPACE HEATERDE CELDAS MEDIA
TENSION
2C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
1,4 30 0,7Max. Ajuste (Trip): 5 A
Corriente Nominal (Frame): 3x15 A15 kAIcc
SPACE HEATERMOTORES CCM-
02
2C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
0,7 30 0,6Max. Ajuste (Trip): 2 A
Corriente Nominal (Frame): 3x15 A15 kAIcc
SISTEMA DETOMACORRIENTES MONOFASICOS
(F1, F2,F3)
4C # 4/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
7,1 635 2,7Max. Ajuste (Trip): 24 A
Corriente Nominal (Frame): 3x30 A15 kAIcc
SISTEMA DETOMACORRIENTES MONOFASICOS
(F4, F5)
4C # 1/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
6 292 1,87Max. Ajuste (Trip): 20 A
Corriente Nominal (Frame): 3x30 A15 kAIcc
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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
TD-194C # 10 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V5,8 50 2,43
Max. Ajuste (Trip): 20 ACorriente Nominal (Frame): 3x30 A
15 kAIcc
9. CÁLCULOS ELÉCTRICOS. SUBESTACION ELECTRICA AREA DE TRANSFERENCIA
De igual manera se calcularon y se muestran a continuación los alimentadores de las cargas asociadas a la subestación Areade Transferencia, concerniente al centro de control de motores CCM-03 y al tablero de servicios Auxiliares TSA-03:
ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
CCM-036(3C # 350 MCM TWHN-
2-Cu), 600 V1000 16 0,2
Max. Ajuste (Trip): 1653 ACorriente
Nominal(Frame):3x2500A 31,5kAIcc
TR-SA-034C # 4/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V112,5 16 0,19
Max. Ajuste (Trip): 170 ACorriente Nominal (Frame):3x200
A 31,5 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
WO-83C # 6 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V35 60 1,32
Max. Ajuste (Trip): 53 ACorriente Nominal (Frame):3x60 A
31,5 kAIcc
P-3013C # 8 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V21,94 55 1,38
Max. Ajuste (Trip): 91 ACorriente Nominal (Frame):3x100
A 3 1,5 kAIcc
P-3043C # 1/0 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V21,94 600 2,52
Max. Ajuste (Trip): 66 ACorriente Nominal (Frame):3x90 A
31,5 kAIcc
X-001 2(3C # 250 MCM TWHN-2-Cu), 600 V 263,29 120 1,68Max. Ajuste (Trip): 792 A
Corriente Nominal (Frame):3x800 A 31,5 kAIcc
TABLERO BRAZOSMARINOS PARA
NAFTA
3C # 2/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
26 640 2,76Max. Ajuste (Trip): 78 A
Corriente Nominal (Frame):3x90 A3 1,5 kAIcc
TABLERO BRAZOSMARINOS PARA
CRUDO
3C # 2/0 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
26 640 2,76Max. Ajuste (Trip): 78 A
Corriente Nominal (Frame):3x90 A3 1,5 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
TABLEROGANCHE DE AMARRE
2(3C # 350 MCM TWHN-2-Cu), 600
105,88 600 2,61Max. Ajuste (Trip): 320 A
Corriente Nominal (Frame):3x400 A 31,5 kAIcc
TAA-033C # 250 MCM TWHN-2-
Cu, 600 V45 20 0,43
Max. Ajuste (Trip): 136 ACorriente Nominal (Frame): 3x150
A 31,5 kAIcc
TSA-032(4C # 4/0 AWG TWHN-
2-Cu), 600 V112,5 16 0,1
Max. Ajuste (Trip): 370 ACorriente Nominal (Frame): 3x400
A 10 kAIcc
TD-15 4C # 6 AWG TWHN-2-Cu, 600 V 6 85 2,4
Max. Ajuste (Trip): 27 A
Corriente Nominal (Frame): 3x30 A10 kAIcc
TD-164C # 10 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V6 30 2,11
Max. Ajuste (Trip): 27 ACorriente Nominal (Frame): 3x30 A
10 kAIcc
TD-174C # 6 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V15 30 2,2
Max. Ajuste (Trip): 68 ACorriente Nominal (Frame): 3x70 A
10 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
TD-182(4C # 350 MCM TWHN-
2-Cu), 600 V12 700 2,37
Max. Ajuste (Trip): 54 ACorriente Nominal (Frame): 3x250
A 10 kAIcc
UPS-034C # 2 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V22 30 1,67
Max. Ajuste (Trip): 73 ACorriente Nominal (Frame): 3x100
A 10 kAIcc
REC-033C # 12 AWG TWHN-2-
Cu, 600 V2,3 30 1,9
Max. Ajuste (Trip): 8 ACorriente Nominal (Frame): 3x20 A
10 kAIcc
UPS-04
4C # 350 MCM TWHN-2-
Cu, 600 V 12 630 3
Max. Ajuste (Trip): 40 A
Corriente Nominal (Frame): 3x225 A 10 kAIcc
SISTEMAREFRIGERACION
PARA CELDASVDF
2C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
2,9 30 1,9Max. Ajuste (Trip): 23 A
Corriente Nominal (Frame): 2x30 A10 kAIcc
SPACE HEATERPARA CELDAS
VFD Y MOTORESMT
2C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
1,2 30 1,27Max. Ajuste (Trip): 10 A
Corriente Nominal (Frame): 2x20 A10 kAIcc
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ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03
Tag de Carga Calibre del Conductor KVAL
(m)
Caida deTension ΔV
(%)
ProteccionTermomagnetica
SPACE HEATERPARA CELDAS
SWG-03
2C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
1,4 30 1,4Max. Ajuste (Trip): 11 A
Corriente Nominal (Frame): 2x20 A10 kAIcc
SPACE HEATERPARA PARA
MOTORES CCM-03
2C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V
0,6 30 1,35Max. Ajuste (Trip): 5 A
Corriente Nominal (Frame): 2x15 A10 kAIcc
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10. CÁLCULOS DE ENERGÍA REACTIVA
10.1. EN CCM-01
En el cálculo de la potencia reactiva a compensar, para la instalación en estudiopresente, se tiene que el CCM debe llevarse a un factor de potencia deseado, eneste caso 1. Por tanto para el cálculo, se parte de los siguientes datos obtenidosdel documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-001 Cálculos de Demanda de
Potencias:
Suministro: Trifásico.
Tensión de Servicio: 480 V.
Potencia Aparente (S) Total del CCM-01: 2430 kVA.
CosØ actual (FP): 0.85.
CosØ a conseguir: 1.
Conexión de condensadores: en Estrella.
De acuerdo al triangulo de potencias
P= Potencia Activa (Vatios)
Q= Potencia Reactiva (VAR)S=P/FP→ P=S x FP; P=2.430. x 0,85= 2065,5 kVatios
S2= P2+Q2
Q=√ → Q=
Q=1280 kVAR
Los resultados obtenidos son:
Potencia Reactiva a compensar (kVAr): 1280
Gama de Regulación: (1:2:4)
Potencia de Escalón (kVAR): 182,85
Capacidad Nominal del Banco de Condensadores (kVAR): 1300
La secuencia que debe realizar el regulador de potencia reactiva para dar señal alas diferentes salidas es:
Gama de regulación; 1:2:4 (tres salidas).
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1. Primera salida.
2. Segunda salida.
3. Primera y segunda salida.
4. Tercera salida.
5. Tercera y primera salida.
6. Tercera y segunda salida.
7. Tercera, primera y segunda salida.
Obteniéndose así los siete escalones de igual potencia.
Se recomienda utilizar escalones múltiplos de 5 kVAR.
10.1.1. CÁLCULO DEL ALIMENTADOR Y PROTECCION DEL BANCO DE CONDENSADORES
DEL CCM-01
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Potencia Reactiva: 1280 kVAR
Voltaje: 480 V c/u.
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =1280 kVAR/ √3 x 480 V = 1539,6 A
La capacidad de corriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de80% de la capacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 1539,6= 2115 A / 6 conductores= 352 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 6(3#500 MCM-CU)THWN-2, 600 V.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
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Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #500 MCM según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
R / 6 = 0,000014 Ω/m
x / 6= 0,000021 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 1280
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85Senθ = 0,52
L = 15 m
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador del banco de condensadores.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
Banco deCondensadores
CCM-016(3#500 MCM-CU) THWN-2 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para el ajustemáximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
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Ip= 125% Corriente Nominal del Banco de Condensadores
Ip= 125% (1539,6 A)
Ip=1924,5 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo: 1925 A
o Corriente nominal: 2500 A
o
Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)o Voltaje 480 V
10.2. EN CCM-02
En el cálculo de la potencia reactiva a compensar, para la instalación en estudiopresente, se tiene que el CCM debe llevarse a un factor de potencia deseado, eneste caso 1. Por tanto para el cálculo, se parte de los siguientes datos obtenidosdel documento PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-003 Calculos de Media Tensión:
Suministro: Trifásico.
Tensión de Servicio: 480 V.Potencia Aparente (S) Total del CCM-01:1451,10 kVA
CosØ actual (FP): 0.85.
CosØ a conseguir: 1
Conexión de condensadores: en Estrella.
De acuerdo al triangulo de potencias
P= Potencia Activa (Vatios)
Q= Potencia Reactiva (VAr)
S=P/FP→ P=S x FP; P=1451,10 x 0,85= 1233,43 kVatios
S2= P2+Q2
Q=
√
→ Q=
Q=764,42 kVAR
Los resultados obtenidos son:
Potencia Reactiva a compensar (kVAR): 764,42 kVA
Gama de Regulación: (1:2:4)
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Potencia de Escalón (kVAR): 110
Capacidad Nominal del Banco de Condensadores (kVAR): 780
La secuencia que debe realizar el regulador de potencia reactiva para dar señala las diferentes salidas es:
Gama de regulación; 1:2:4 (tres salidas).
1. Primera salida.
2. Segunda salida.
3. Primera y segunda salida.
4. Tercera salida.
5. Tercera y primera salida.
6. Tercera y segunda salida.
7. Tercera, primera y segunda salida.
Obteniéndose así los siete escalones de igual potencia.
Se recomienda utilizar escalones múltiplos de 5 kVAR.
10.2.1. CÁLCULO DEL ALIMENTADOR Y PROTECCION DEL BANCO DE CONDENSADORES
DEL CCM-02
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Potencia Reactiva: 764,42 kVAR
Voltaje: 480 V c/u.
La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =764,42 kVAR/ √3 x 480 V = 919,48 A
La capacidad de corriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de
80% de la capacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 919,48 = 1263,02 A / 4 conductores= 315,75 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4(3#500 MCM-CU)THWN-2, 600 V.
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Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.
Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #500 MCM según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la
resistencia y reactancia del conductor son:
r / 4= 0,00002 Ω/m
x / 4 = 0,000032 Ω/m
Por lo tanto si:
kVA = 764,42
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 15 m
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador del banco de condensadores.
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Tag de Carga Calibre del Conductor:
Banco deCondensadores
CCM-024(3#500 MCM-CU) THWN-2 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para el ajuste
máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:Ip= 125% Corriente Nominal del Banco de Condensadores
Ip= 125% (919,48 A)
Ip=1149,35 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con lassiguientes características:
o Corriente de ajuste máximo de disparo: 1150 A
o Corriente nominal: 1500 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V
10.3. EN CCM-03
En el cálculo de la potencia reactiva a compensar, para que la instalación enestudio presente el factor de potencia deseado, se parte de los siguientes datos:
Suministro: Trifásico.
Tensión Compuesta: 480 V.
Potencia Aparente: 871 kVA.
CosØ actual: 0.85.
CosØ a conseguir: 1.
Conexión de condensadores: en Estrella.
De acuerdo al triangulo de potencias
P= Potencia Activa (Vatios)
Q= Potencia Reactiva (VAr)
S=P/FP→ P=S x FP; P=871 x 0,85= 740,35 kVatios
S2= P2+Q2
Q=√ → Q=
Comment [AMR1]: MISMOSCOMENTARIOS QUE PARA LA ANTERIOR
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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
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Q=458,827 kVAR
Los resultados obtenidos son:
Potencia Reactiva a compensar (kVAr): 458,827 kVAR
Gama de Regulación: (1:2:4)
Potencia de Escalón (kVAR): 65
Capacidad Nominal del banco de Condensadores (kVAR): 460 kVAR
La secuencia que debe realizar el regulador de reactiva para dar señal a lasdiferentes salidas es:
Gama de regulación; 1:2:4 (tres salidas).
1. Primera salida.
2. Segunda salida.
3. Primera y segunda salida.
4. Tercera salida.
5. Tercera y primera salida.6. Tercera y segunda salida.
7. Tercera, primera y segunda salida.
Obteniéndose así los siete escalones de igual potencia.
Se recomienda utilizar escalones múltiplos de 5 kVAR.
10.3.1. CÁLCULO DEL ALIMENTADOR Y PROTECCION DEL BANCO DE CONDENSADORES
DEL CCM-03
Cálculo del Alimentador por Capacidad de Corriente.
Potencia Reactiva: 458,827 kVAR
Voltaje: 480 V c/u.La corriente la calculamos con la siguiente expresión:
I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación
I =458,827 kVAR/ √3 x 480 V = 551,9 A
La capacidad de corriente se calculará de modo tal que se permita un máximo de80% de la capacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión:
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Rev.: C
CLIENTE: Sociedad Portuaria Puerto Bahía (SPPB)
PROYECTO: Puerto Bahía Terminal de Almacenamiento de Hidrocarburos yLíquidos a Granel
CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.
Id ≥ 1,25 x I = 1.25 x 551,9 = 758,10 A / 4 conductores= 189,5 A 0,91 0,91
Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4(3#4/0 AWG-CU)THWN-2, 600 V.
Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.
El método a utilizar para éste cálculo es el de la caída de tensión por impedancia,la cual se determina mediante la siguiente expresión:
Para circuitos trifásicos tenemos:
Dónde:
r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente.Cos θ: Factor de Potencia.
kVA: Potencia aparente de la carga.
L: Longitud del conductor.
kV: Voltaje normal de operación.
Para un conductor #4/0 MCM según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que laresistencia y reactancia del conductor son:
r / 4 = 0,000050 Ω/m
x / 4 = 0,000033 Ω/m
Por lo tanto si:kVA = 458,827
kV = 0,48
Cosθ = FP = 0,85
Senθ = 0,52
L = 15 m
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CLIENTE: Sociedad Portuaria Puerto Bahía (SPPB)
PROYECTO: Puerto Bahía Terminal de Almacenamiento de Hidrocarburos yLíquidos a Granel
CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION
Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para elalimentador del banco de condensadores.
Tag de Carga Calibre del Conductor:
Banco deCondensadores
CCM-034(3#4/0 AWG-CU) THWN-2 600 V
Protección Termomagnética:
Tomando como criterio la tabla 432-152 del NTC 2050, se tiene que para el ajustemáximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es:
Ip= 125% Corriente Nominal del Banco de Condensadores
Ip= 125% (551,9 A)
Ip=690 A
Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las
siguientes características:o Corriente de ajuste máximo de disparo: 690 A
o Corriente nominal: 800 A
o Corriente de cortocircuito de 65 kA (según el estudio de cortocircuito)
o Voltaje 480 V