PROYECTO DE ELECTRIFICACIONPOBLACION CARANAVIPROVINCIA CARANAVI

PRIMERA SECCIONDEPARTAMENTO LA PAZ

BOLIVIA Diagnostico

1.1Ubicación

Caranavi es una localidad y municipio de Bolivia, ubicado en el norte del departamento de La Paz, distante a 160 km de la ciudad de La Paz. En el sector conocido como faja de Yungas - Cordillera Oriental de los Andes. Su clima es cálido húmedo, con una temperatura que oscila entre los 20 y los 32 °C .Tiene una situación geográfica estratégica, debido a que es eje central de la región amazónica - yungas.Sus paisajes naturales, con abundantes recursos en flora y fauna, son potenciales para el desarrollo del eco turismo de la región.Coordenadas de ubicacion: 15°49′00″S 67°32′60″O-15.816667, -67.55altitud = 600 msnmLa provincia de Caranavi fue creada por Decreto Ley Nº 1.401

de 16 de diciembre de 1992, mediante un movimiento popular de unidad que paralizó el Norte del departamento de La Paz. Un espíritu de unidad logró que un sector de la provincia de Nor Yungas, bautizada como la Capital de la Tercera Sección con capital Coroico, lograra ser reconocida como la Vigésima Provincia del departamento de La Paz y reconocida bajo el nombre de provincia de Caranavi con su capital Caranavi compuesta por 24 cantones y más de 50.000 habitantes. Posee una capacidad agrícola que la convierte en una de las provincias más productivas del departamento; llegando a ser denominada, por sus propios habitantes, como la Capital Cafetalera de Bolivia o La Puerta a la Amazonía.

EMPRESA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA LARECAJA S.A.M. EDEL S.A.M. .

La Empresa de Distribución Eléctrica Larecaja S.A.M. (EDEL S.A.M.), fue creada mediante D.S. Nº 24972 de fecha 4 de marzo, 1998 en base al “Proyecto de Electrificación Rural Larecaja” que fue ejecutado por la Empresa Nacional de Electricidad S.A. (ENDE) con el objetivo de abastecer con el servicio de energía eléctrica a las Provincias de Larecaja, Caranavi y Sud Yungas del departamento de La Paz. El proyecto se encuentra localizado en la región tropical del departamento de La Paz, en una zona de accidentada topografía, bosques húmedos y clima tropical. Dicho proyecto se ejecutó con el financiamiento de la KfW por un monto de $us 20.000.000, iniciando el suministro de energía eléctrica a los beneficiarios de la región en el mes de junio de 1997. El punto de retiro de la energía que distribuye EDEL SAM, es la subestación de Chuspipata, mediante una línea de 115 KV de propiedad de la Transportadora de Electricidad que alimenta a la Subestación de Caranavi de 1x5 MVA,115/34.5-19.9 KV y la Subestación Guanay de 2x12.5 MVA, 115/34.5-19.9 KV. A través de sus redes de distribución primarias en 34.5/19.9 KV y secundarias en 380/220 Vol., suministra el servicio de energía eléctrica a 236 poblaciones, comunidades y colonias

asentadas en las provincias de Caranavi, Sud Yungas, Larecaja, Muñecas y Franz Tamayo conforme a la siguiente.

1.2AccesO

Para tener acceso a la población de caranavi se tiene inconvenientes ya que desde la población de Yolosita el camino es de tierra y en ciertos tramos el camino es de un solo carril y curvas muy cerradas, que en épocas de lluvia es demasiado peligroso ingresar con maquinaria y equipos pesados por el motivo de derrumbe del lugar

1.3CARACTERISTICAS:

1.2.1 SOCIALES

La provincia de caranavi cuenta con las siguientes características sociales como ser:- Escuela- Posta sanitaria - Hospital - Alcaldía- Universidad- Institutos superiores

1.2.2 ECONOMICAS

La población de caranavi cuenta con las siguientes:Productores Empresas

1.3aspectos climatológicos

ANTECEDENTES:

DATOS DE LA POBLACION CARANAVI

PROYECTO DE ELECTRIFICACIONPOBLACION DE CARANAVI

2 marco teórico

Se debe determinar la curva diaria de carga de consumo de energía eléctrica para lo cual a continuación se especifica los tipos de categoría utilizados para el proyecto.

2.1 proyección de la demanda

- El factor demanda es la potencia que requiere el usuario o un grupo de usuarios.

Temperatura máxima

32.1 °C

Temperatura media 26.7 °C

Temperatura baja 21.2 °C

Viento 51.9 Km/h NW

Hielo 0,68 Kg/m

- Es la proyección de la demanda de la población de caranavi, para años futuros.

Ecuaciones para realizar los calculos la proyección futura:

Pn = Po (1+i )n

Pn = Cantidad proyectada para el año (n)Po = Cantidad inicial 1= Es una constantei = Taza de crecimiento de una cantidadn= Año de proyección (1, 2, 3, 4, 5, 6, ……n)

CALCULO PARA LA DIMENSION DEL NUMERO DE CONDUCTOR

Para realizar el cálculo se sigue los siguientes condiciones y pasos:1.- Rendimiento ≥ 97%2.- Caída de tensión ∆V % ≤ 5%

CALCULO DELA CORRIENTE INICIAL

CALCULO DE LA CORRIENTE

I=1 ,25∗I i

3.2.5 ELECCION DEL NÚMERO DEL CONDUCTOR

Con el valor de la corriente I elegimos el conductor Nº 4/0 AWG (310 A) y el Nº 3/0AWG (300A),

de la tabla A-3.

CALCULO DE LA RESISTENCIA

De la tabla 3-A obtenemos: r = 0,444 (Ώ/milla); de: Nº 4/0; 25°C; 50Hz.

R=r∗L=0 ,444Ω/milla∗4,5milla=1 ,99Ω

3.2.7.1 CALCULO DE LA REACTANCIA INDUCTIVA

X L=Xa+Xd

De la tabla 3-A obtenemos: Xa = 0,437 Ώ/milla

Xd depende de la forma como el conductor se encuentra en la estructura.

X d=0 ,2328 LogDmg(Ω/milla )

I=PD

√3∗V L∗Cosθ

Calculamos la distancia media geométrica Dmg:

Dmg=3√dab∗dac∗dbcm

Dmg=3√0 ,86∗1,4∗0 ,86=1 ,01m

Dmg=1 ,01m∗3,3 ft1m

=3 ,33 ft

X d=0 ,2328∗LogDmg (Ω/milla )

X d=0 ,2328 Log(3 ,33 )=0 ,1216 (Ω/milla)

X L=Xa+Xd

X L=0 ,437+0 ,1216=0 ,5586 (Ω/milla )

dbc=d ab=√0,72+0,52=0 ,86m

X L=X L∗L=0 ,5586 Ωmilla

∗4,5milla=2 ,51(Ω)

3.2.8.1 CALCULAMOS CAIDA DE TENSION

ΔV=I i∗(R∗Cosθ+X LSenθ )

3.2.9.1 CALCULAMOS CAIDA DE TENSION PORCENTUAL

%ΔV= ΔVV

∗100 %

3.2.10.1 CALCULAMOS PERDIDAS

PP=3*I2*R

3.2.11.1 CALCULAMOS LA POTENCIA GENERADA

PG=PD+PP

3.2.12.1 CALCULAMOS RENDIMIENTO

%PP=PP

PP+PD

∗100

CATEGORIA RESIDENCIAL.

La categoría residencial tiene las siguientes características:

2315 hogares establecidos en la población

17% de los hogares requieren energía eléctrica en el año 0

1922 hogares, usuarios de energía eléctrica.

Características del consumo promedio del usuario

DETALLE CANTIDAD POTENCIA UNIT.(W)

ILUMINACION DOMESTICA 2517 100TELEVISOR 250 72RADIO 1600 20

DUCHA 4 4500REFRIGERADOR 8 180

Potencia total y consumo promedio:

POTENCIA TOTAL DE LA CATEGORIA RESIDENCIAL

2600.9

CONSUMO PROMEDIO [KWh/mes] 31

CATEGORIA GENERAL.-

La categoría general tiene las siguientes características:

1083 es el consumo de:

- Tiendas- Restaurantes- Internet- Recreos familiares- Mercados

En resumen son todos los que consumen la energía eléctrica para fines comerciales. También las instituciones estatales son:

- Iglesias - Alcaldías- Centros de salud- Escuelas- Universidades- Y otros.

CATEGORIA CANT. USUARIOS CONSUMO KW/h Cons. Esp. KWh/usuarios

General 2512 408585 163

CATEGORIA INDUSTRIAL.-

Son los que utilizan la energía eléctrica para producir un determinado bien.

- Empresas procesadoras de café.- Fabrica de cítricos (Jugos, Refrescos, etc.)- Talleres (Rev. De motores, Soldadura, cerrajerías)- Frigoríficos.-

CATEGORIA CANT. USUARIOS CONSUMO KW/h Cons. Esp. KWh/usuarios

Industrial 27 57200 2119

CATEGORIA ALUMBRADO PÚBLICO.-

Esta categoría depende del crecimiento poblacional y de la planimetría de la población. Según la ubicación y la demanda

CATEGORIA CANT. USUARIOS CONSUMO KW/h Cons. Esp. KWh/usuarios

Alumbrado Publico 4 46463 11616

2.2 Calculo eléctricoPROYECTO ELECTRICO Planteado el problema general de transmisión de una determinada potencia eléctrica y seleccionado el sistema a emplear por un estudio previo que contempla las premisas fundamentales del proyecto, supongamos que se adopta entre otras cosas, el sistema de transmisión por red aérea.Corresponde ahora realizar el Proyecto Eléctrico, que consiste en:

a) elección del voltajeb) tipo de de conductores y cálculo de la sección de los mismosc) Regulación de la línea d) Pérdidas e) Efecto corona f) Regulación de voltaje g) estabilidad del sistema h) Protección del sistema i) Separación mínima entre conductores j) Clase y tipo de aisladores, etc.

Por consiguiente, en general, el cálculo eléctrico nos determina el número y características de los conductores, sus secciones, tipos de aisladores, mínima distancia entre conductores entre sí y estructuras de apoyo, datos fundamentales para iniciar el Proyecto Mecánico de la Línea.

2.3 calculo mecánico

2.3.1.- calculo de t1

T1 = esfuerzo de ruptura / coeficiente de seguridad

t1 = T1 / Sección efectiva (Kg/mm2)

2.3.2.- CALCULO DE m1 Sobre peso 1

m1 = PA / Pc PA = PC + Ph

entonces:

m1 = Pc + Ph / Pc

Donde:

PA = Peso aparente (Kg/m)Pc = Peso del conductor (Kg/m)Ph = Peso del hielo (Kg/m)α2.3.3- CALCULO DE W”PESO DEL CONDUCTOR POR UNIDAD DE LONGITUD”

W=Pc/ Secc. Efec. [Kg./ m* mm2]

2.3.4- CALCULANDO K

K=t1*-[a2*m1*W2*(E/24*t12)][Kg./mm2]

2.3.5- CALCULO DE “A”

A=-K +α* E*(ϴ2+ϴ1)[Kg./mm2]

3. Marco practico

3.1 proyección de la demanda

P20=2315*(1+0.0185)20

P20=3340 Usuarios

3.2 Calculo eléctrico

P20=2315*(1+0.0185)20

P20=3340 Usuarios

3.2 Calculo eléctrico

Considerando las potencias demandadas tenemos una potencia de 15MVA para realizar los cálculos, la longitud considerada es 5 Km. → 3.11Millas.

I= 295.31(a)

El numero de conductor a utilizar será el # 4/0

Utilizando la tabla 2-A:

r25ºC-50Hz=0.444 (Ω/milla)

R = 0.444(Ω/milla)*3.11 (millas)

R = 1.381 (Ω)

utilizando la tabla 2-A

xa = 0.437 (Ω/milla)

xd = 0.2328 log Dmg Xd = 0.2328 log 3.3

xd = 0.12 (Ω/milla)

xL = 0.437 (Ω/milla)+ 0.12 (Ω/milla)

xL = 0.557 (Ω/milla)

XL = xL + L

XL = 0.557 (Ω/milla) * 3.11Millas

XL = 1.7323 (Ω)

∆V= 295.31(a) * (1.381 (Ω)*Cos 31.8º+ 1.7323 (Ω) * Sen 31.8º)

∆V= 616.17 (V)

%∆V=(616.17 /34500)*100

%∆V= 1.786 %

I= 15000 KVA

√3∗34 .5 KV∗0 . 85

3.3 calculo mecánico

DATOS DEL PROYECTO

ZONA : CARANAVIPOTENCIA DE DEMENDA: 25 MVAALTURA: 6000 msnm

Conductor 4/0 para dicho conductor sus valores son:

E =6000 Kg/mm²α= 0,0000191 1/°CS EFECTIVA = 125,1 mm²d APARENTE = 14,3 mmPCONDUCTOR = 0,4351 kg/mT RRUPTURA = 3827, 3 kgCondición ① ϴ1 = 21,2 °CCondición ② ϴ2 = 32,1°Ca= 140 mCOEFICIENTE DE SEGURIDAD = 3

Calculo de t1

T1 = T RRUPTURA /COEFICIENTE DE SEGURIDAD

T1= 3827,3 Kg / 3= 1275.77 Kg

t1= T1/SEFECTIVA

t1=1275.3 Kg/ 125.1mm2 = 10.19 Kg/mm2

Calculo de m1 m1 =PA/PC m1=0.9716/ 0,4351= 2.233

PA=√ (PC+Ph)2+PV2 PA= √(0.4351+0.021)2+(0.858)2 =0,9716 kg/m

donde ˃ 16 mm

donde ˂ 16 mm Pv´ = 60 kg m²

PV=PV”*d PV”=60Kg/m2 PV=60Kg/m2*0.0143m= 0.858 Kg/m

Ph=0.18*√diametro Ph= 0.18√0.0143m = 0.021Kg/m

Calculo de W

W=PC/SEFECTIVA

W= 0.4351/ 125.1= 0.00348 Kgm/mm2

Caculo de K

K= t1- a2m12w2 (E/24*t1

2)

K=10.19-(140)2*(2.233)2*(0.00348)2(6000/24*10.192)= 7.34 Kg/mm2

Calculo de A

A= -K + α*E *(ϴ2 - ϴ1)

A= - 7.34+ 0.0000191*6000*(32.1-21.2)= -6.09 Kg/mm2

A= -4.66kg/mm²

Calculo de m2

m 2=PaPc

=√ (Pc+Ph )+Pv ²Pc

m2= 0.9716/ 0.4351= 2.23

Calculo de B

B= a2* W2 *E24

*m2²

B=1402 x 0.003482 ( 600024

) 2.23²= 295.09 Kg3/mm6

Calculo de t2

t22 (t2+A) =B

t22(t2+(-4.66))= 295.09

t2= 8 kg/mm2

Calculo de T2

T2=t2*SEFECTIVA

T2= 8* 125.1= 1000.8 Kg

Calculo de la flecha

F=(a2*w)/(8*t2)

F=(1402*0.00348)/(8*8)= 1.07 m

3.4 Computo de materiales

3.5 presupuesto