UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN
FACULTAD
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
DE
INGENIERIA,
ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA TRABAJO: “LT
CURSO:
POMALCA-TUMAN POMALCA-TUMAN (0 – 8.450) Km”
LINEAS DE TRANSMISIÓN TRANSMISI ÓN ELÉCTRICA
DOCENTE:
IGN. CELADA PADILLA PADILL A SKINER
INTEGRANTES:
GAMARRA MIRANDA ANGEL GUTIERREZ CAMARGO DIEGO PARRAGUEZ DE LA CRUZ JHONATAN RIVERA CALONGOS CARLOS
CICLO:
VIII
Pimentel 20 de Octubre del
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
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INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
CAPITULO CAPITULO I ............................... ................................................ .................................. ................................. .................................. ................................. ............... 4 MEMORIA DESCRIPTIVA ............................................................................................ 4 1 MEMORIA DESCRIPTIVA ......................................................................................... 5 1.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 5 1.2 OBJETIVO OBJETIVO ............................... ................................................ .................................. .................................. .................................. ........................ ....... 5 1.3 ALCANCE ALCANCES S .................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... .... 5 1.3.1 Alcances del Estudio ..................................................................................... 5 1.4 CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS ................................................................ 5 1.4.1 Ubicación Geográfica .................................................................................... 5 1.4.2 Condiciones Climáticas ................................................................................. 5 1.4.3 Medios de Transporte ................................................................................... 6 1.5.- DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES EXISTENTES .................. ......... ................... .............. .... 6 1.5.1 INTRODUCIÓN............................................................................................. 6 1.5.2.- CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA .................. ......... ................... ................. ....... 6 1.6 .- DESCRIPCIÓN DEL TRAZO DE LA RUTA DE LÍNEA ................... ......... ................... .................. ......... 6 DISTANCIAS DE SEGURIDAD .................................................................................. 13 1.8.1 Distancias Verticales ...................................................................................... 13 1.8.2 Distancias Horizontales .................................................................................. 14 1.8.3 Distancias Horizontales Horizontales a Edificaciones Edificaciones ................... .......... ................... ................... ................... .................. ........ 14 Distancias de los conductores a elementos elementos de la estructura ................... ......... ................... ................ ....... 15 1.8.5 Distancias de la línea de transmisión a otra línea ................... ......... ................... .................. ............... ...... 16 1.9 CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO ........................................................ 17 1.9.1 Torres Torres.................................. ................................................... ................................. ................................. .................................. ......................... ........ 17 1.9.2 Conducto Conductorr.................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. .................... .. 18 1.9.4 Puesta a Tierra ............................................................................................... 18 1.9.5 .- PRESTACIONES DE ESTRUCTURAS ....................................................... 19 1.9.6 .-SERVIDUMBRE ........................................................................................... 19 CAPITULO CAPITULO II................................. .................................................. .................................. ................................. ................................. ............................ ........... 20
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CAPITULO CAPITULO I ............................... ................................................ .................................. ................................. .................................. ................................. ............... 4 MEMORIA DESCRIPTIVA ............................................................................................ 4 1 MEMORIA DESCRIPTIVA ......................................................................................... 5 1.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 5 1.2 OBJETIVO OBJETIVO ............................... ................................................ .................................. .................................. .................................. ........................ ....... 5 1.3 ALCANCE ALCANCES S .................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... .... 5 1.3.1 Alcances del Estudio ..................................................................................... 5 1.4 CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS ................................................................ 5 1.4.1 Ubicación Geográfica .................................................................................... 5 1.4.2 Condiciones Climáticas ................................................................................. 5 1.4.3 Medios de Transporte ................................................................................... 6 1.5.- DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES EXISTENTES .................. ......... ................... .............. .... 6 1.5.1 INTRODUCIÓN............................................................................................. 6 1.5.2.- CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA .................. ......... ................... ................. ....... 6 1.6 .- DESCRIPCIÓN DEL TRAZO DE LA RUTA DE LÍNEA ................... ......... ................... .................. ......... 6 DISTANCIAS DE SEGURIDAD .................................................................................. 13 1.8.1 Distancias Verticales ...................................................................................... 13 1.8.2 Distancias Horizontales .................................................................................. 14 1.8.3 Distancias Horizontales Horizontales a Edificaciones Edificaciones ................... .......... ................... ................... ................... .................. ........ 14 Distancias de los conductores a elementos elementos de la estructura ................... ......... ................... ................ ....... 15 1.8.5 Distancias de la línea de transmisión a otra línea ................... ......... ................... .................. ............... ...... 16 1.9 CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO ........................................................ 17 1.9.1 Torres Torres.................................. ................................................... ................................. ................................. .................................. ......................... ........ 17 1.9.2 Conducto Conductorr.................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. .................... .. 18 1.9.4 Puesta a Tierra ............................................................................................... 18 1.9.5 .- PRESTACIONES DE ESTRUCTURAS ....................................................... 19 1.9.6 .-SERVIDUMBRE ........................................................................................... 19 CAPITULO CAPITULO II................................. .................................................. .................................. ................................. ................................. ............................ ........... 20
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS ................................................................................... 20 2 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS .................. ......... .................. ................... ................... ................... ................... .................. ........... 21 2.1 CALCULO MECÁNICO DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ................... ......... .................. ........ 21 2.1.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN POMALCA – TUMAN........... TUMAN........................... ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 21 2.1.2 PROPIEDADES DEL CONDUCTOR .......................................................... 21 2.2 DATOS OBTENIDOS DEL GPS ........................................................................ 22 2.2.1 CÁLCULO MECÁNICO EN CONDICIONES NORMALES ................... .......... ................ ....... 23 2.2.2 CÁLCULO DE LA LONGITUD DEL CONDUCTOR ................... .......... ................... .................. ........ 23 2.2.3 CÁLCULO DE LA FLECHA ......................................................................... 23 2.3 CÁLCULOS REALIZADOS ............................................................................ 24 2.3.1 Calculando la longitud de la línea ............................................................... 24 2.3.2 Calculando la flecha de la línea .................................................................. 25 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES:................... .......... ................... ................... .................. ........... 25 2.4.- CALCULOS CALCULOS PARA TODAS LOS LOS VANOS.................. ......... ................... ................... ................... .................. ........ 25 2.5.-EJEMPLO DE LA ECUACION DEL CONDUCTOR PARA EL VANO MÁS LARGO; LARGO; 340 M.................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. .................... .. 28 CAPITULO CAPITULO III................................ ................................................. .................................. ................................. ................................. ............................ ........... 30 ANEXOS ................... ......... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................... .................. ........... 30 FOTOS: Inicio de la torre 36 .................................................................................... 30
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CAPITULO I MEMORIA DESCRIPTIVA
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1 MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1 INTRODUCCIÓN El presente proyecto corresponde a la investigación y al desarrollo de los cálculos de la línea de Transmisión Pomalca – Tuman, en la torres N 32- N 67.
1.2 OBJETIVO El presente proyecto tiene por objetivo desarrollar el estudio
para la línea de
transmisión de 60 kV, que va desde la subestación Pomalca a la subestación Tuman, en este caso nuestra investigación abarca desde los 0 Km. hasta los 8.450 Km. de Pomalca hacia Tuman.
1.3 ALCANCES 1.3.1 Alcances del Estudio El informe está conformado por los siguientes volúmenes, capítulos y partes:
Volumen Nº 1
Memoria Descriptiva
Volumen Nº 2
Especificaciones Técnicas
Volumen Nº 3
Cálculos justificativos
Volumen Nº 4
anexos
1.4 CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS 1.4.1 Ubicación Geográfica La línea de transmisión se ubica dentro la carretera Pomalca-Tuman, en el distrito y provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque.
1.4.2 Condiciones Climáticas Los datos para los principales elementos meteorológicos, que se presentan a continuación, fueron obtenidos de la estación del SENAMHI, ubicada en las cercanías del área del emplazamiento del proyecto. • Ubicación de la estación
:
Lambayeque/000301/DRE-02; 18 msnm
• Temperatura Máxima Media :
33,4 ºC
• Temperatura Promedio
:
21,7 ºC
• Temperatura Mínima Media :
14,4 ºC
• Humedad Relativa Máxima :
82 %
• Velocidad Máxima Absoluta :
35,6 km/h
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1.4.3 Medios de Transporte Las principales vías de acceso a la zona del proyecto son:
Vía Terrestre:
Carretera asfaltada Panamericana Norte – Lima –
Chiclayo-Lambayeque; y carretera Pomalca-Tuman
Vía Aérea :
Vuelos diarios Lima-Chiclayo-Lima.
1.5 DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES EXISTENTES 1.5.1 INTRODUCIÓN El proyecto asocia las siguientes instalaciones existentes:
Línea en 60 kV Pomalca – Tuman; 240 mm² AAAC
Línea en 60 kV Tuman ; 240 mm² AAAC
Subestación Pomalca 60/10 kV – 57 MVA
Subestación Tuman 60/22,9/10 kV – 50 MVA
1.5.2.- CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA La línea en 60 kV Pomalca - Tuman toma como punto de alimentación la S.E. Pomalca 60 kV, y presenta las siguientes características técnicas:
Tensión nominal del sistema
:
60kV
Tensión máxima del sistema
:
72,5kV
Frecuencia
:
60Hz
Configuración
:
3 con cable de guarda
Factor de Potencia
Conexión del Neutro
0,85 (atraso) :
Aterrado
1.6 DESCRIPCIÓN DEL TRAZO DE LA RUTA DE LÍNEA El Trazo se caracteriza por ser en simple terna en nivel de tensión de 60 kV, de manera casi paralela a la línea existente. El acceso a esta Línea es por la carretera Pomalca hacia Tuman y de ahí en una derivación a la subestación existente Pomalca en 60 kV.
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Tramo T-32 al T-67:
En este tramo inicia en el T-32, ubicado en el terreno de la futura ampliación del pórtico de la subestación Pomalca 60 kV en dirección al vértice T-33, el cual se encuentra cruzando la pista. El trazo de desarrolla en un relieve. UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
T-32
-79.764793
-6.768231
T-33
-79.762258
-6.767941
Tramo T-33 a T-34:
En este tramo se encuentra vía paralela a la carretera, hasta llegar a la esquina de la cuadra. El trazo se desarrolla en un relieve llano. UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
33
-79.762258
-6.767941
34
-79.759724
-6.76764
Tramo T 34 a T-35:
En este tramo se realiza un ángulo en 90 grados para evitar el cruce de la línea por terrenos lotizados, con ello se llega hasta un nuevo vértice llamado T-35. Este trazo se desarrolla paralelo a un camino no carrozable. El trazo se desarrolla en un relieve plano. UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
34
-79.759724
-6.76764
35
-79.757343
-6.767358
Tramo T-35 al T-36:
Este tramo se desarrolla en la carretera. El trazo se desarrolla en un relieve plano, en la margen derecha e izquierda de la línea de transmisión se encuentra rodeado de cultivos.
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UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
35
-79.757343
-6.767358
36
-79.754643
-6.767045
Tramo T-36 a T-37:
Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
36
-79.754643
-6.767045
37
-79.752198
-6.766759
Tramo T-37 a T-38: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda
. UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
37
-79.752198
-6.766759
38
-79.750119
-6.766514
Tramo T38-T39: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M TORRE
Este (m)
Norte (m)
38
-79.750119
-6.766514
39
-79.748373
-6.766312
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Tramo T-39-T-40: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
39
-79.748373
-6.766312
40
-79.746297
-6.766082
Tramo T40-T41: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
40
-79.746297
-6.766082
41
-79.744002
-6.765809
Tramo T41-T42: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda
. UTM WGS 84 Zona 17M TORRE
Este (m)
Norte (m)
41
-79.744002
-6.765809
42
-79.742255
-6.765602
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Tramo T42-T43: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda
. UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
42
-79.742255
-6.765602
43
-79.740343
-6.765371
Tramo T43-T44: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
43
-79.740343
-6.765371
44
-79.738009
-6.765106
Tramo T44-T45: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M TORRE
Este (m)
Norte (m)
44
-79.738009
-6.765106
45
-79.735727
-6.764842
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Tramo T45-T46: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
45
-79.735727
-6.764842
46
-79.733466
-6.764578
Tramo T46-T47: Este tramo se desarrolla por la carretera Pomalca y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda
. UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
46
-79.733466
-6.764578
47
-79.731081
-6.764301
Tramo T47-T48: Este tramo se desarrolla por la carretera Pomalca y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
47
-79.731081
-6.764301
48
-79.728778
-6.762851
Tramo T48-T49:
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Este tramo se desarrolla por la carretera Pomalca y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
48
-79.728778
-6.762851
49
-79.72877
-6.762851
Tramo T49-T50: Este tramo se desarrolla por la carretera y a una distancia alejada de las casas. Además se presenta cruces de terrenos de cultivo por la derecha y la izquierda
. UTM WGS 84 Zona 17M
TORRE
Este (m)
Norte (m)
49
-79.72877
-6.762851
50
-79.727818
-6.760999
Tramo T50-T67
Tramo que presenta un relieve brusco fuera de la carretera UTM WGS 84 Zona 17M Vértice
Este (m)
Norte (m)
50
-79.727818
-6.760999
51
-79.726165
-6.761441
52
-79.724143
-6.762019
53
-79.722114
,-6.762561
54
-79.720005
-6.76308
55
-79.71788
-6.763611
56
-79.715816
-6.764115
57
-79.713606
-6.764639
58
-79.711863
-6.765081
59
-79.709998
-6.765535
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60
-79.709362
-6.7632
61
-79.708842
-6.760541
62
-79.707992
-6.75753
63
-79.706581
-6.757153
64
-79.705289
-6.756791
65
-79.704538
-6.756594
66
-79.771269
-6.764028
67
-79.769784
-6.765006
A continuación se muestra el resumen de las coordenas obtenidas del levantamiento topográfico y las mediciones con GPS:
DISTANCIAS DE SEGURIDAD 1.8.1 Distancias Verticales Las distancias verticales de seguridad se encuentran especificadas en la Tabla 232-1 y la Tabla 232-2 del Código Nacional de Electricidad Suministro 2001 (CNE) las cuales han sido corregidas por nivel de tensión y por altura, tal como describe en el numeral 232.C.1.b: Cuadro Nº 1: Distancias Verticales Obtenido Considerado Descripción
60kV
60kV
(m)
(m)
Vías férreas de ferrocarriles
8,5
Carreteras, avenidas sujetas a tráfico camiones
7,5
Caminos, calle y otras áreas a tráfico camiones
7,0
Calzadas, zona de parqueo, y callejones
7,0
Otros terrenos recorridos por vehículos
7,0
Espacios y vías peatonales no transitables (nota 1)
5,5
6,0
Calles y caminos en zonas rurales
7,0
7,5
Aguas no navegables
7,5
Áreas navegables menos de 8 Ha
8,0
de 8 a 80 Ha
9,5
Áreas navegables 80 a 800 Ha
11,5
reas navegables mayores de 800 Ha
13,0
A lo largo y dentro de la franja de servidumbre Carreteras y avenidas
7
Caminos calles o callejones
6,5
Espacios y vías no transitables x vehículos
5,5
6
Calles y caminos en zonas rurales
5,5
6
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Nota 1: Donde el tránsito de jinetes a caballo, vehículos u otras unidades rodantes que sobrepasen los 2.5 m están prohibidas o la configuración permanente del terreno no lo permite En éste caso se ha considerado un adicional de 0,5m más el redondeo, para tomar en cuenta el crecimiento de la vegetación.
1.8.2 Distancias Horizontales Distancias de Seguridad Horizontal entre conductores que se cruzan o adyacentes en diferentes estructuras. Tensión entre conductores menor a 129 kV (m) según la regla 233.B.1 Cuadro Nº 2: Distancias Horizontales Primer Segundo
Conductor
Conductor
de Suministro
Suministro
60 kV (m)
Conductores desnudos 33kV
1,5
Conductores desnudos 60kV
1,5
Conductores desnudos 138kV
1,5
Conductores desnudos 220kV
1,86
1.8.3 Distancias Horizontales a Edificaciones Distancia de seguridad a edificaciones, puentes, vagones y otras instalaciones según la regla 234.B.1 Cuadro Nº 3: Distancia de seguridad edificaciones, puentes, vagones y otras instalaciones Descripción
Obtenido 60 kV
Distancias de Seguridad Horizontal sin viento a otras estructuras de soporte para tensiones menores 50 kV ( m ) Distancias de Seguridad Vertical sin viento a otras estructuras de soporte para tensiones menores a 23 kV ( m ) Distancias de Seguridad Vertical sin viento a otras estructuras de soporte para tensiones entre 23 kV y 50kV ( m )
2 2,2
Distancias de seguridad vertical/horizontal de conductores a instalaciones
Cuadro Nº 4: Distancia de seguridad vertical/horizontal de conductores a instalaciones
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INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA Nivel superior: conductor de suministro Sin viento
Con viento
60kV
60kV
(m)
(m)
3
2,5
no
4,5
-
Vertical: sobre techos accesibles a vehículos
7
-
Horizontal:
3
2,5
personal
4,5
-
Vertical: sobre otros no accesibles a peatones
4
-
Naturaleza de la superficie
Edificaciones Horizontal: paredes, balcones ventanas Vertical : techos, balcones, barandas accesibles o
Vertical: sobre pasillos y otros donde transite
Distancias de los conductores a elementos de la estructura De acuerdo al RUS Bulletin 1724E-200 Design Manual for High Voltaje Transmisión Lines (Tabla 7-1) son: Distancias mínimas entre el conductor y superficies de estructuras o cables de retenida Cuadro Nº 5: Distancias mínimas entre el conductor y superficies de estructuras o cables de retenida Naturaleza de la superficie
60kV (mm)
Distancia sin viento Mínima distancia de la estructura o retenida
635
Viento moderado Mínima distancia a la estructura a 6psf de viento
406
Mín. Dist. a estructuras usadas de manera conjunta y 6psf de viento
457
Mín. Dist. a retenidas de anclaje a 6psf
559
Distancia con viento máximo Mínima distancia a la estructura o retenida en viento máximo
127
Distancias de seguridad de acuerdo a las flechas (separación horizontal en los soportes para cumplir distancia a medio vano según regla 235.B.1.b) Ángulo: 60º Longitud de cadena: 1,35m Cuadro Nº 6: Distancias de seguridad de acuerdo a las flechas Vano
Flecha
60kV
(m)
(m)
(m)
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Vano
Flecha
60kV
(m)
(m)
(m)
150
1,08
1,73
180
1,55
1,73
200
1,91
1,74
220
2,31
1,74
240
2,75
1,74
280
3,75
1,74
320
4,89
1,75
360
6,2
1,75
400
7,65
1,75
440
9,26
1,76
De acuerdo al RUS Bulletin 1724E-200 Design Manual for High Voltaje Transmision Lines (Tabla 6-1): Separación vertical recomendada entre fases del mismo circuito o diferentes circuitos ubicados en la misma estructura. Valores ajustados de acuerdo a la Tabla 6.1
Cuadro Nº 7: Separación vertical recomendada entre fases del mismo circuito o diferentes circuitos ubicados en la misma estructura Nivel superior: conductor de suministro Naturaleza de la superficie
60kV (m)
Mínima separación vertical en el soporte Fases del mismo circuito
1,22
Fases de diferentes circuitos
1,31
Conductor de fase y cable de guarda
0,88
Mínima separación vertical a medio vano Fases del mismo circuito
1
Fases de diferentes circuitos
1,13
Conductor de fase y cable de guarda
0,64
1.8.5 Distancias de la línea de transmisión a otra línea De acuerdo al CNE Suministro 2001: Distancias seguridad vertical entre conductores en diferentes estructuras en metros. Valores ajustados a partir de la tabla 233-1
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 16
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Cuadro Nº 8: Distancias seguridad vertical entre conductores en diferentes estructuras Nivel
superior:
conductor
de
suministro Nivel Inferior
60 kV (m)
Retenidas, alambres neutros, cables de guarda
1,7
Comunicaciones: retenidas, conductores y cables
2,3
Cables, autoportantes BT y MT
1,7
Conductores desnudos hasta 750 V
1,7
Conductores desnudos hasta 23 kV
1,7
Conductores desnudos 33 kV
1,83
Conductores desnudos 60 kV
2,19
Conductores desnudos 138 kV
2,92
Conductores desnudos 220 kV
3,77
En el caso que ha sido necesario, se ha corregido las distancias de acuerdo al nivel de tensión y la altitud como lo indica el CNE.
1.9 CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO A continuación se detallan las características principales de las Líneas de Transmisión
1.9.1 Torres Son torres de acero galvanizado autosoportadas de tipo celosía con perfiles angulares, ensamblado mediante pernos y tuercas. Estas torres soportan las líneas de trasmisión de 60 KV Pomalca – Tuman Según norma técnica son de acero laminado de uso estructural ASTM A-36 Tornillos y tuercas de acero galvanizado para torre de transmisión ASTM A-394 Los ángulos principales de la estructura son de (2x2 ”) de espesor (1/4”) Los ángulos secundarios (riostras) 1 1/2 x 11/2” de espesor 3/16
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 17
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1.9.2 Conductor Los conductores son de 240 mm 2 para el tramo en 60kV; la sección de los conductores ha sido definida tomando en cuenta los siguientes aspectos:
Corrientes de cortocircuito
Esfuerzos mecánicos
Capacidad de corriente en régimen normal
Regulación de tensión
Nivel de Pérdidas óptimo
Los accesorios de los conductores que se utilizan son: varilla de armar preformada, manguito de empalme, manguito de reparación, pasta para aplicación de empalmes, esferas de balizaje, cintas reflectoras para esferas de balizaje.
Cable de Guarda Los cables de guarda son de acero EHS de 38 mm² para los tramos en 60kV respectivamente. La selección de los cables de guarda se ha hecho en base a los siguientes aspectos:
Corrientes de cortocircuito
Esfuerzos mecánicos
Los accesorios del cable de guarda que se utilizan son: amortiguadores, manguitos de reparación y empalme. Para fijar el cable de guarda a las estructuras se utiliza ensambles de suspensión y anclaje, conformados por grilletes y grapas de suspensión o anclaje.
1.9.4 Puesta a Tierra Los sistemas de puesta a tierra son de 4 tipos como se describe a continuación
Sistema A: Este sistema de PT está conformado por 2 contrapesos instalados en forma lineal separados una distancia horizontal de 1,5m y tendidos a lo largo del eje de la línea, separados a una distancia horizontal entre conductores de 1,5m , y unidas entre sí mediante conductor de cobre recocido de 2AWG.
Sistema B: Este sistema de PT está conformado por 2 varillas copperweld instalados en forma lineal separados una distancia de 1,5m a lo largo del eje de la línea y 2 contrapesos unidos a las varillas, separados a una distancia LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
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horizontal entre conductores de 1,5m , y unidas entre sí mediante conductor de cobre recocido de 2AWG.
1.9.5 PRESTACIONES DE ESTRUCTURAS En el cuadro siguiente se presenta las prestaciones de las estructuras de la línea en 60 kV Cuadro Nº: 1
Prestaciones de Torres metálicas en 60kV:
TIPO
S SUSPENSI ÓN
FUNCIÓN
A
T
ANGULARANCLAJE/ESPE CIAL
ANGULAR/ANG ULAR
ÁNGULO DE LA LÍNEA
0º/3º
<=30º/0º
<=90º/90°-100º
VANO VIENTO (m)
350/200
350/800
300/150
VANO GRAVANTE (m)
600/600
800/1200
400/200
VANO MAX. LATERAL (m) 600/450
800/1200
400/200
1.9.6 SERVIDUMBRE El ancho de la faja de servidumbre para las líneas, por la cual se debe indemnizar a los propietarios de los terrenos afectados se resume en el cuadro siguiente: Cuadro Nº: 2
Anchos mínimos de Franjas de Servidumbre
Tensión Nominal de la Línea
Ancho
(kV)
(m)
20-36
11
60-70
16
115-145
20
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 19
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CAPITULO II CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 20
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2 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS 2.1 CALCULO MECÁNICO DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN 2.1.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN POMALCA – TUMAN Longitud: 8.450 Km Tensión: 60 Kv Capacidad de transmisión: 57 MVA Conductor: AAAC 240 TIPO :
A
2.1.2 PROPIEDADES DEL CONDUCTOR PROPIEDADES DEL CONDUCTOR S
Sección(mm^2)
240
NH Numero de Hilos
37
DH Diámetro de Hilo(mm)
4.0
DC Diámetro del Cable(mm)
20.0
W Peso(kg/m)
647.6
TR Tensión de Rotura(kg)
7228
R
Resistencia Corriente Continua a 20°C(ohms/km)
H
Altura de la torre promedio (m)
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
0.1419 30
Pág. 21
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INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
2.2 DATOS OBTENIDOS DEL GPS N° de torres / puntos
Datos Obtenidos del GPS Norte
Este
Pomalca-Tuman
32
Pomalca-Tuman
Vano en metros
33
Pomalca-Tuman
196
34
Pomalca-Tuman
196
35
Pomalca-Tuman
193
36
Pomalca-Tuman
267
37
Pomalca-Tuman
284
38
Pomalca-Tuman
286
39
Pomalca-Tuman
266
40
Pomalca-Tuman
302
41
Pomalca-Tuman
272
42
Pomalca-Tuman
232
43
Pomalca-Tuman
195
44
Pomalca-Tuman
232
45
Pomalca-Tuman
256
46
Pomalca-Tuman
195
47
Pomalca-Tuman
213
48
Pomalca-Tuman
260
49
Pomalca-Tuman
256
50
Pomalca-Tuman
252
51
Pomalca-Tuman
265
52
Pomalca-Tuman
302
53
Pomalca-Tuman
232
54
Pomalca-Tuman
186
55
Pomalca-Tuman
232
56
Pomalca-Tuman
232
57
Pomalca-Tuman
240
58
Pomalca-Tuman
240
59
Pomalca-Tuman
235
60
Pomalca-Tuman
252
61
Pomalca-Tuman
200
62
Pomalca-Tuman
212
63
Pomalca-Tuman
266
64
Pomalca-Tuman
297
65
Pomalca-Tuman
345
66
Pomalca-Tuman
161
67
Pomalca-Tuman
148
Distancia Total
8399
NOTA: el punto 32 es la subestación en Lambayeque, no se considera como torre.
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 22
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2.2.1 CÁLCULO MECÁNICO EN CONDICIONES NORMALES NECESITAMOS EL PARÁMETRO “C”
= Donde: C: Parámetro
: Tensión máxima : Tension de rotura del conductor : Peso a: Vano TENSIÓN MÁXIMA ( )
= cosh2
O también
= Donde: TR: Tiro de Rotura del conductor Cs: Coeficiente de seguridad
2.2.2 CÁLCULO DE LA LONGITUD DEL CONDUCTOR LONGITUD DEL CONDUCTOR POR MÉTODO DE LA CATENARIA (L)
=2sinh( 2 ) 2.2.3 CÁLCULO DE LA FLECHA CALCULO DE LA FLECHA POR EL MÉTODO DE LA CATENARIA LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 23
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−1) / = ( cosh2 CÁLCULO DE LA FLECHA POR EL MÉTODO DE LA PARÁBOLA
/ =
8
2.3 CÁLCULOS REALIZADOS Haremos los cálculos como ejemplo para un vano como método de explicación y aplicación de fórmulas y para el resto es el mismo procedimiento; y el resto se verá en el cuadro de Excel donde también lo hemos trabajado todos los cálculos de nuestra investigación.
TRAMO T 32 – T33 Datos de GPS
TORRE
Este (m)
Norte (m)
32
Distancia (m) 196
33
Consideramos un Coeficiente de seguridad = 6 Hallando Tensión Máxima Hallando parámetro C con respecto a la tensión máxima
= = , Hallando primera forma
= 1322,280 2.3.1 Calculando la longitud de la línea Por método de la catenaria:
=2sinh( 2 ) ⟹ = , LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 24
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2.3.2 Calculando la flecha de la línea Por método de la catenaria:
−1) / = cosh2 / = , CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES:
2.4.- CALCULOS PARA TODAS LOS VANOS
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 25
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N° DE TORRE
VANO
L
To
C
F
TIRO MAX (Tb)
PARA UN (X) CUALQUIERA
EC. CATENARIA (Y)
32
1
1,000
1322,280
2012,603
0,000
1322,280
5
0,01
33
196
196,077
1322,280
2012,603
2,386
1323,848
20
0,10
34
196
196,077
1322,280
2012,603
2,386
1323,848
50
0,62
35
193
193,074
1322,280
2012,603
2,313
1323,800
40
0,40
36
267
267,196
1322,280
2012,603
4,428
1325,190
10
0,02
37
284
284,236
1322,280
2012,603
5,009
1325,573
15
0,06
38
286
286,241
1322,280
2012,603
5,080
1325,619
18
0,08
39
266
266,194
1322,280
2012,603
4,395
1325,168
80
1,59
40
302
302,283
1322,280
2012,603
5,665
1326,003
40
0,40
41
272
272,207
1322,280
2012,603
4,595
1325,300
90
2,01
42
232
232,128
1322,280
2012,603
3,343
1324,477
110
3,01
43
195
195,076
1322,280
2012,603
2,362
1323,832
45
0,50
44
232
232,128
1322,280
2012,603
3,343
1324,477
60
0,89
45
256
256,173
1322,280
2012,603
4,070
1324,955
75
1,40
46
195
195,076
1322,280
2012,603
2,362
1323,832
84
1,75
47
213
213,099
1322,280
2012,603
2,818
1324,132
92
2,10
48
260
260,181
1322,280
2012,603
4,199
1325,039
25
0,16
49
256
256,173
1322,280
2012,603
4,070
1324,955
46
0,53
50
252
252,165
1322,280
2012,603
3,944
1324,872
58
0,84
51
265
265,191
1322,280
2012,603
4,362
1325,147
54
0,72
52
302
302,283
1322,280
2012,603
5,665
1326,003
63
0,99
53
232
232,128
1322,280
2012,603
3,343
1324,477
21
0,11
54
186
186,066
1322,280
2012,603
2,149
1323,692
47
0,55
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 26
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
55
232
232,128
1322,280
2012,603
3,343
1324,477
56
232
232,128
1322,280
2012,603
3,343
1324,477
80
1,59
57
240
240,142
1322,280
2012,603
3,577
1324,631
120
3,58
58
240
240,142
1322,280
2012,603
3,577
1324,631
130
4,20
59
235
235,134
1322,280
2012,603
3,430
1324,534
45
0,50
60
252
252,165
1322,280
2012,603
3,944
1324,872
94
2,20
61
200
200,082
1322,280
2012,603
2,484
1323,913
115
3,29
62
212
212,098
1322,280
2012,603
2,791
1324,114
135
4,53
63
266
266,194
1322,280
2012,603
4,395
1325,168
65
1,05
64
297
297,270
1322,280
2012,603
5,479
1325,881
50
0,62
65
345
345,423
1322,280
2012,603
7,392
1327,140
64
1,02
66
161
161,043
1322,280
2012,603
1,610
1323,338
65
1,05
67
148
148,033
1322,280
2012,603
1,360
1323,174
48
0,57
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 27
90
2,01
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
55
232
232,128
1322,280
2012,603
3,343
1324,477
90
56
232
232,128
1322,280
2012,603
3,343
1324,477
80
1,59
57
240
240,142
1322,280
2012,603
3,577
1324,631
120
3,58
58
240
240,142
1322,280
2012,603
3,577
1324,631
130
4,20
59
235
235,134
1322,280
2012,603
3,430
1324,534
45
0,50
60
252
252,165
1322,280
2012,603
3,944
1324,872
94
2,20
61
200
200,082
1322,280
2012,603
2,484
1323,913
115
3,29
62
212
212,098
1322,280
2012,603
2,791
1324,114
135
4,53
63
266
266,194
1322,280
2012,603
4,395
1325,168
65
1,05
64
297
297,270
1322,280
2012,603
5,479
1325,881
50
0,62
65
345
345,423
1322,280
2012,603
7,392
1327,140
64
1,02
66
161
161,043
1322,280
2012,603
1,610
1323,338
65
1,05
67
148
148,033
1322,280
2012,603
1,360
1323,174
48
0,57
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
2,01
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INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
2.5.- EJEMPLO DE LA ECUACION DEL CONDUCTOR PARA EL VANO MÁS LARGO; 340 M
EJEMPLO DE LA ECUACION DE LA CATENARIAPARA UN VANO DE 340 M
C
2012,603
X -172,5
Y 7,397
-160
6,363
-150
5,592
-140
4,871
-130
4,200
-120
3,579
-110
3,007
-100
2,485
-90
2,013
-80
1,590
-70
1,217
-60
0,894
-50
0,621
-40
0,398
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2.5.- EJEMPLO DE LA ECUACION DEL CONDUCTOR PARA EL VANO MÁS LARGO; 340 M
EJEMPLO DE LA ECUACION DE LA CATENARIAPARA UN VANO DE 340 M
C
2012,603
X -172,5
Y 7,397
-160
6,363
-150
5,592
-140
4,871
-130
4,200
-120
3,579
-110
3,007
-100
2,485
-90
2,013
-80
1,590
-70
1,217
-60
0,894
-50
0,621
-40
0,398
-30
0,224
-20
0,099
-10
0,025
0
0,000
10
0,025
20
0,099
30
0,224
40
0,398
50
0,621
60
0,894
70
1,217
80
1,590
90
2,013
100
2,485
110
3,007
120
3,579
130
4,200
140
4,871
150
5,592
160
6,363
172,5
7,397
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
Pág. 28
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LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
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CAPITULO III ANEXOS FOTOS: Inicio de la torre 36
UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
CAPITULO III ANEXOS FOTOS: Inicio de la torre 36
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA
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INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
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