73127050 cerro del aguila ingenieria basica subestaciones 31 octubre 2010 final

8/15/2019 73127050 Cerro Del Aguila Ingenieria Basica Subestaciones 31 Octubre 2010 Final

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Ingeniería Básica Capítulos 1, 2, 3 y 4 FICHTNERu!estaciones " #!ras Electro$ecánicas No%ie$!re 2&1&

CENTRAL HIDROELECTRICA CERRO DEL AGUILASUBESTACIONES OBRAS ELECTROMECANICAS

KALLPA GENERACION S.A.

SUBESTACIONES OBRAS ELECTROMECANICAS

INGENIERIA BASICA

CAPITULO 1 : CRITERIO DE DISEÑO

CAPITULO 2 : CALCULOS JUSTIFICATIVOS

CAPITULO 3 : DIAGRAMAS Y PLANOS

CAPITULO 4 : ANALISIS DEL CAMBIO DE CONDUCTOR DE LASBARRAS EN SECA

FICHTNER

NOVIEMBRE – 21

SUBESTACIONES OBRAS ELECTROMECANICAS1


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INGENIERIA BASICA

!"#$%&

1. OBJETO'''''''''''''''''''''''''''''''''''''4

2. CRITERIOS BASICOS DE DISEÑO......................................................................................(2.1 GENERALIDADES.................................................................................................................(

2.2 NIVELES DE TENSION..........................................................................................................(

2.3 COORDINACION DEL AISLAMIENTO..................................................................................(

2.4 NIVEL DE AISLAMIENTO DE LOS E)UIPOS E*ISTENTES EN LA SUBESTACIONCAMPO ARMIÑO.............................................................................................................................(2.( CARACTERISTICAS DE LOS PARARRAYOS EN 22 +V...................................................,2.- CARACTERISTICAS DEL AISLAMIENTO DE LOS E)UIPOS.............................................,

2., CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO TRIFASICO..........................................................''2. CORRIENTE NOMINAL DE LOS E)UIPOS DE 24( K/.......................................................2.0 SERVICIOS AU*ILIARES......................................................................................................02.1 CARACTERISTICAS DEL E)UIPAMIENTO PARA LAS AMPLIACIONES DE LASSUBESTACIONES...........................................................................................................................02.1.1INTERRUPTORES DE POTENCIA......................................................................................12.1.2SECCIONADOR DE PUESTA A TIERRA............................................................................12.1.3SECCIONADORES DE BARRAS Y DE LINEA...................................................................12.1.4TRANSFORMADORES DE CORRIENTE............................................................................12.1.(TRANSFORMADORES DE TENSION TIPO INDUCTIVO...................................................12.1.-AISLADORES PASATAPAS................................................................................................112.11 PARARRAYOS.....................................................................................................................11

2.12 BARRAS Y CONE*IONES...................................................................................................112.13 CADENAS Y COLUMNAS DE AISLADORES PORTABARRAS.........................................112.14 RED DE TIERRA PROFUNDA Y SUPERFICIAL.................................................................112.1( ESTRUCTURAS METALICAS.............................................................................................122.1- SISTEMA DE PROTECCION ELECTRICA..........................................................................122.1, SISTEMA DE MEDICION ELECTRICA................................................................................132.1 SISTEMA DE ALARMAS.....................................................................................................132.10 CIRCUITO DE DESBLO)UEO DE SECCIONADORES DE BARRAS POR CELDA DEACOPLAMIENTO...........................................................................................................................132.2 SISTEMA DE CONTROL.....................................................................................................13

3. DESCRIPCION DE LAS SUBESTACIONES Y PATIO DE ENLACE...................................142


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3.1 AMPLIACION DE LA SUBECTACION CAMPO ARMIÑO E*ISTENTE DEELECTROPERU.............................................................................................................................14

3.2 NUEVA SUBESTACION CAMPO ARMIÑO.........................................................................1(3.3 PATIO DE ENLACE CABLE SECO – LINEA DE TRANSMISION 22 KV AL E*TERIOR. 1-4. CONDICIONES DE OPERACION........................................................................................1,(. DISTANCIAS DE SEGURIDAD............................................................................................1,(.1 DISTANCIAS MINIMAS DE AISLAMIENTO EN EL AIRE....................................................1,(.2 DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD...........................................................................1

-. E*TENSION DEL AREA DE LAS SUBECTACIONES........................................................1

-.1 AMPLIACION S.E. CAMPO ARMIÑO..................................................................................1

-.2 NUEVA SUBESTACION CAMPO ARMIÑO.........................................................................1

-.3 PATIO DEL ENLACE CABLE SECO – LINEAS AEREAS..................................................10,. ILUMINACION PERIMETRAL..............................................................................................10

SUBESTACIONES OBRAS ELECTROMECANICAS

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INGENIERIA BASICA

CAPITULO 1

PLANTEAMIENTO DE E)UIPAMIENTO ELECTROMECANICO Y CRITERIOS DE DISEÑOELECTRICO

1. OBJETO

E &5&"6& #7%89&"67 #&$"& 75 $"%$;&5 %$6&$75 &" 75 %8;&5 5& 7 &" #$&%%$" N76& 9;?"6$%7 ; ;#7 #&

75 #75 %$%8$675 #& 22 +V ;%$; ; 587 &$56&"6& – N8&/; S8


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'os criterios !ásicos (e (ise


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r/$/s/ r/$/s/ pico

24 ?2@ ?&@24 ?32@ ?&@

24 3A& A&

24 35 5&

24 4A& 1&&

? @ En caso =ue estas tensiones soporta(as no sean su9icientes se (e!erá consi(erar los%alores in$e(iatos $as altos/

eg:n esta nor$a, para 24 (e $á.i$a tensi+n, 8$, ca!e la posi!ili(a( (e

seleccionar %alores (e BI' (es(e & 6asta 1&& /Ba7o esta consi(eraci+n, y en el caso particular (e este proyecto para los aisla$ientosinternos =ue no ten(rán ning:n contacto con el $e(io a$!iente, (e los e=uipos aisla(osen aceite, gas, %acío u otro $e(io aislante para el e=uipa$iento (e alta tensi+n (e esteproyecto, se aplicarán las siguientes tensiones

24 , 35 y 5& pico ?BI'@

ar los aisla$ientos e.terrnos =ue estarán en contacto (irecto con el $e(io a$!iente,co$o los aisla(ores pasatapas (e los trans9or$a(ores (e potencia y $e(i(a, I,6í!ri(os, ter$inales (e ca!les secos, pararrayos y trans9or$a(ores (e tensi+n para lasincroni;aci+n, ca(enas (e aisla(ores, etc, se aplicarán las siguientes tensiones

24 , 4A& y 1&& pico ?BI'@

En este caso, al %alor 5& pico (e BI' se le 6a aplica(o el 9actor (e correcci+n por altitu( (e instalaci+n, =ue es (e 1/13 para una altitu( (e 2&& $sn$ ?5& . 1/13 J1&3 @> con lo cual se 7usti9ica el BI' (e 1&& pico/

ara con9ir$ar estas tensiones (e i$pulso a continuaci+n se co$pro!arán los $árgenes(e protecci+n (e9ini(os en el íte$ 2/A (e este (ocu$ento

ara las so!retensiones (e origen at$os9)rico, se tiene

BI' (el e=uipo K Np (el pararrayosL argen (e protecci+n J """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" . 1&&

BI' (el e=uipo

5& pico K 43A pico

L $argen J """"""""""""""""""""""""""""""""""" . 1&& J 4/1& L 2&L seg:n la nor$a *NI

5& pico

ara las so!retensiones (e $anio!ra, se tiene

BI' (el e=uipo K Np (el pararrayos

A


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L argen (e protecci+n J """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" . 1&&

BI' (el e=uipo

5& pico K 35 pico

L $argen J """"""""""""""""""""""""""""""""""" . 1&& J A& L 1L seg:n la nor$a *NI

5& pico

Con BI' (e 1&& pico para los aisla$iento e.ternos estos $árgenes (e protecci+nresultarán $uc6o $ayores/ or lo tanto, $e(iante estos cálculos se con9ir$a =ue lastensiones (e i$pulso selecciona(as para los e=uipos (e las su!estaciones Ca$po *r$i


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so!retensiones (e $anio!ra o (e origen interno (e los e=uipos los cuales estaránso$eti(os> a es9uer;os (iel)ctricos> $antenien(o a(e$ás las tensiones no$inales y

(e (escarga (e los pararrayos las $ás !a7as posi!les/

antener un su9iciente $argen (e seguri(a( para los pararrayos 9rente a las

so!retensiones te$porales =ue se pro(u;can en el siste$a y =ue pue(an ocasionar

su colapso tales co$o so!retensiones por 9allas (e cortocircuito, rec6a;o (e carga,

9erroresonancia, etc/, $antenien(o las tensiones no$inales y (e (escarga (e lospararrayos las $ás altas posi!les/

En cuanto a los pararrayos, se 6an selecciona(o sus características

co$pati!ili;án(olos con los pararrayos actual$ente instala(os/

*si$is$o, (e!i(o al $e(iano gra(o (e conta$inaci+n (e la ;ona, Ni%el II, seg:n la nor$a IEC se6a consi(era(o =ue las colu$nas aislantes (e los e=uipos y ca(enas (e aisla(ores tengan una

longitu( (e línea (e 9uga especí9ica $íni$a (e 2& $$M, (e acuer(o con la Nor$a IEC A&01 yIN E &111 aptas para la%a(o en caliente con agua trata(a/

En este caso, la tensi+n a ser consi(era(a correspon(e a la $á.i$a tensi+n 8$> 24 /'a instalaci+n (e los pararrayos será tal =ue, la %entana (el (ispositi%o (e ali%io (e la presi+n ante

una 9alla interna (e estos e=uipos, est) u!ica(a opuesta a los aisla(ores (e los e=uipos a los

cuales protege/

2., C7$&"6& #& %767%$%8$67 6$=5$%7

e acuer(o con lo (e9ini(o en el íte$ 2/3 (el *cta (e acuer(os (e 9ec6a &5/0/2&1&, =ue se in(ica

en el íte$ 1 (el Capítulo 4 (e este (ocu$ento, “ La corriente de cortocircuito con la incorporaciónde la nueva central Cerro del Aguila, en el año 2015, resulta 19.4 A ! 1".2 A sin pro#ecto$ %ue

no compromete el nivel m&'imo de cortocircuito de diseño !(1.5 A$ del sistema de )arras de 220

* de la su)estación Campo Armiño+ %alor =ue es el resulta(o (e los cálculos (e cortocircuitoreali;a(os en el Estu(io (e re #perati%i(a( (e la C/H Cerro el *guila por lo =ue, este %alor (e

corriente será consi(era(o en los e=uipos (e $anio!ra (e las su!estaciones (e este proyecto lacual 9or$a parte (el iste$a El)ctrico Interconecta(o Nacional ?EIN@/ Con la 9inali(a( (e

uni9or$i;ar los e=uipos y pre%er %ariaciones 9uturas en la topología (el EIN se 6a consi(era(o un

ni%el (e 31.( +A 6$=5$%7 5$96$%7, co$o la capaci(a( (e cortocircuito (e los e=uiposparticular$ente, la capaci(a( (e interrupci+n (e los interruptores (e potencia/

2. C7$&"6& "79$"; #& 75 &8$75 #& 24( +V

En el iagra$a 8ni9ilar (el ane.o 2/, correspon(iente el Capítulo 4 (el análisis (el ca$!io (e loscon(uctores (e !arras en la /E Ca$po *r$i


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'os interruptores (e potencia (e 22& , 5& pico, serán tripolares y con cá$ara (e e.tinci+nen 6e.a9luoruro (e a;u9re ?FA@/ Estarán pre%istos para e9ectuar operaciones unipolares o

tripolares, para lo cual ca(a polo (e!erá tener su propio $ecanis$o (e operaci+n/'a corriente no$inal (el interruptor será (e 2&&& * y ten(rán un po(er (e interrupci+n si$)trica (e31/ *, 1s/

El siste$a (e $an(o será (el tipo el)ctrico"$ecánico, con resortes acciona$iento acciona(os$e(iante $otores el)ctricos (e 22& CC//

2.1.2 S&%%$7";#7 #& P8&56; ; T$&;

En el co$parti$iento (el secciona(or (e línea =ue será instala(o al ingreso (e la línea a)rea o

ca!le seco se instalará un secciona(or (e puesta a tierra 22& , 5& pico, 2&&& *, =ue seráopera(o $e(iante un $otor (e 22& CC

2.1.3 S&%%$7";#7&5 #&


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'os aisla(ores pasatapas (e los e=uipos co$pactos 6í!ri(os, (e 22& , 1&& pico, 2&&& *,

serán (e go$a silicona

2.11 P;;;75

En to(as las cel(as (e línea (e 22& , 1&& pico, se 6a pre%isto la instalaci+n (e pararrayos

(el tipo +.i(o (e ;inc (e tensi+n no$inal (e 150 y 1& * (e corriente (e (escarga/ Ca(apararrayos ten(rá su respecti%o conta(or (e (escargas/

2.12 B;;5 C7"&$7"&5

'as !arras y cone.iones entre e=uipos (e alta tensi+n (e las su!estaciones serán con

con(uctores (e aleaci+n (e alu$inio cuya secci+n será 1,152 C, capaci(a( (e con(ucci+n (ecorriente (e 1,A03 * a 1& QC (e te$peratura en la super9icie (el con(uctor, cali!re apropia(o para

los re=ueri$ientos (el proyecto/

En el caso (e la Nue%a u!estaci+n Ca$po *r$i


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%eri9icar =ue la resistencia, (e to(o el siste$a (e puesta a tierra, sea (el or(en (e 2/&a 1/& #6$/

E%itar so!retensiones peligrosas entre estructuras, e=uipos y el terreno, en casos (e

9allas =ue in%olucren 9lu7os (e corriente (e cortocircuito $ono9ásico a tierra, y =uerepresentan un riesgo para la %i(a (e los opera(ores/ ara esta pre$isa se consi(erará

una so!retensi+n per$isi!le no $ayor a 2& y para una per$anencia (e 9alla (e 2&&

$seg/

'i$itar la so!re ele%aci+n (el potencial natural (el siste$a (e puesta a tierra ?ER@, a

9in (e no e.ce(er los ni%eles (e aisla$iento (e los e=uipos (e control y co$putaci+n/ara esta pre$isa, el lí$ite será (e /& , pu(ien(o llegar a 1&/& en casos

especiales/

2.1( E568%68;5 M&6=$%;5

'os p+rticos, %igas y soportes (e lo pararrayos, trans9or$a(ores (e tensi+n y aisla(ores soporte

(e !arras =ue sean necesarios serán (e per9iles (e 9ierro gal%ani;a(o en caliente, reticula(assi$ilares a las estructuras e.istentes/

2.1- S$56&9; #& 76&%%$" &%6$%;

e instalará un siste$a C** (e $o(o (e operar el siste$a (es(e la su!estaci+n (e Cerro (el

guila/ Ca(a una (e las su!estaciones estará e=uipa(a con un aut+$ata C o RT8

?Controla(or (e (atos o uni(a(es ter$inal re$ota@, encarga(o, a(e$ás (e las 9unciones (e$an(os y !lo=ueos, (e la recepci+n y trans$isi+n (e (atos 6asta la estaci+n central (e Cerro (el

guila, co$o se


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rotecci+n (ireccional (e so!recorriente ?A y AN@

Registra(or (e 9allas y oscilogra9ía 'ocali;a(or (e 9allas/

En consi(eraci+n =ue las protecciones (i9erenciales están incluí(as en el circuito (e las !arras (ela /E Nue%a Ca$po *r$i


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or lo anterior$ente in(ica(o, para el control (e la su!estaci+n nue%a EC* se instalará un *

nue%o co$pleto incluyen(o controla(ores (e las nue%as cel(as y utili;an(o protocolosnor$ali;a(os/ *(e$ás para los er%icios *u.iliares se instalará un Controla(or (e Ba6ía/El * recolectará (atos (e to(os los ispositi%os Electr+nicos Inteligentes ?IE@ y en%iará al

Centro (e Control (e Nacional los (atos =ue re=uiera/ * tra%)s (el * ta$!i)n será posi!lereci!ir +r(enes pro%enientes (e (ic6o Centro (e Control/

Co$o soporte (e co$unicaci+n para la integraci+n se e$pleará ca!le (e 9i!ra +ptica/

3. DESCRIPCION DE LAS SUBESTACIONES Y PATIO DE ENLACE DE 22 +V

Con9or$e se po(rá o!ser%ar en el plano (e ista en lanta, *NEV# A, (el capítulo 4 (e este(ocu$ento, la su!estaci+n Ca$po *r$i


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sincroni;aci+n los cuales serán instala(os en los e.tre$os (el tra$o (e línea =ue enla;a a EC*e.istente con EC* Nue%a, serán (el tipo con%encional al e.terior

En este caso, por ra;ones (e seguri(a( (e este e=uipa$iento 6í!ri(o el criterio a(opta(o para lau!icaci+n (e esta nue%a su!estaci+n es =ue se encuentre (entro (el á$!ito (e las instalaciones(el Co$ple7o Hi(roenerg)tico (el antaro/

Esta su!estaci+n contará con su propia caseta (e ta!leros (e protecci+n, $e(i(a, y ser%iciosau.iliares en C* y CC> la cual ten(rá los siguientes a$!ientes

ala (e ta!leros tanto para EC* e.istente así co$o para la Nue%a EC*,

incluyen(o los (e la teleco$unicaciones/

ala (e !aterías 22& CC y 40 CC *$!iente e.terior para el trans9or$a(or (e ser%icios au.iliares 33M&/30&"&/23& >

triángulo"estrella con neutro conecta(o a tierra

#9icina

or$itorio

Co$e(or

er%icios Higi)nicos

3.3. P;6$7 #& &";%& %;


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4. C7"#$%$7"&5 #& O&;%$"

C;;%6&@56$%;5 S.E. C;97 A9$>7E$56&"6& N8&/;

P;6$7 #& E";%&

*ltitu( 2,&& $/s/n/$/ 1,41& $/s/n/$/

Te$peratura $á.i$a 3&/0 QC3& QC

Te$peratura $íni$a 1/ QC 1/ QC

Hu$e(a( relati%a $á.i$a 50 L A& L

Hu$e(a( relati%a $íni$a 0& L 0& L

ra(o (e conta$inaci+n?seg:n IEC@

Ba7o Ba7o

Tipo (e instalaci+n Hí!ri(a en FA Inte$perie

Con(iciones ís$icas" *celeraci+n Hori;ontal" *celeraci+n ertical" Frecuencia

&/& g &/3&g 1& H;

&/& g &/3&g 1& H;

(. D$56;"%$;5 #& S&?8$#;#

ara esta!lecer las (istancias (e seguri(a( en el aire, a ser consi(era(as en el (ise


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El área necesaria para esta instalaci+n =ue incluye a la sala (e control y ser%icios au.iliares (ele=uipa$iento I en el interior (e la ca%erna (e la casa (e $á=uinas y ;ona (e par=ueo es (e

1,42$2 ? 20/$ . & $ @ apro.i$a(a$ente/Este patio estará pro%ista (e un cerco si$ilar a la /E Ca$po *r$i $alla $etálica apoya(a enun so!reci$iento/

,. I89$";%$" &$9&6; &" & $"6&$7 #& ; 58

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