Ministerio de Energía y MinasDirección General de Electrificación Rural

Dirección de Proyectos

PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN RURAL CON TECNOLOGÍA DE EXTENSIÓN DE REDES

EXPOSITOR: ING. JAIME RODRIGUEZ HINOSTROZA JEFE DE ESTUDIOS

DPR/DGER/MEMjrodrigu@minem.gob.pe

CONTENIDO DE LA PRESENTACIÓN

1. CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UN SISTEMA ELÉCTRICO RURAL.

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN.

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA TENSIÓN.

4. PUESTA A TIERRA.

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDAS.

1. CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UN SISTEMAELÉCTRICO RURAL

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN

2.1. Los conductores de aleación de aluminio (AAAC) cubren, en más del 90 %, los requerimientos eléctricos, mecánicos y de resistencia a la corrosión de los proyectos de electrificación Rural.

2.2. En zonas muy próximas al mar, pueden utilizarse conductores de cobre o de aleación de aluminio engrasado según lo determinen los estudios.

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN

2.3. Los conductores mixtos, tales como los de aluminio- acero (ACSR) no son necesarios en vista que las sobrecargas por viento o hielo no son tan importantes como para que se justifiquen estos conductores.

2.4. La tensión horizontal (To) en la condición EDS es del 18 % UTS para vanos normales hasta 500 m. Para vanos más largos, lo recomendable es utilizar conductores de 70 mm2 provistos de 19 alambres.

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN2.- DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA TENSIÓN

• De acuerdo con las normas internacionales, el aislamiento de las líneas de media tensión debe diseñarse aplicando los siguientes criterios:

* Máxima tensión de servicio,* Sobretensiones a la frecuencia industrial en

seco,* Contaminación ambiental,* Sobretensiones de origen atmosférico.

• La Norma IEC 60071 define los niveles de aislamiento estándar (a nivel del mar) para las máximas tensiones de equipo, que son las que se consignan también en las normas de electrificación rural de la DGE/MEM.

• En La norma IEC 60815 define 4 niveles de polución para la determinación de la línea de fuga, siendo el mínimo 16 mm/kV.

• Además, debe evaluarse la confiabilidad de la líneas de media tensión, a causa de las descargas atmosféricas, en términos de Número de desconexiones/100 km/año. Para este fin deben tomarse en cuenta:

* Sobretensiones por descargas inducidas, y* Sobretensiones por descargas directas sobre las líneas.

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA TENSIÓN

SOBRETENSIONES POR DESCARGAS INDUCIDASSOBRETENSIONES POR DESCARGAS INDUCIDAS

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA TENSIÓN

Fuente: Norma IEEE Std 1410 - 1997

IEEE GUIDE FOR IMPROVING THE LIGHTNING PERFORMANCE

Fuente: T.E. Mc DERMOTT

LIGHTNING PROTECTION OF DISTRIBUTION LINES

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA TENSIÓN

SOBRETENSIONES POR DESCARGA DIRECTA E INDUCIDAS

SOBRETENSIONES POR DESCARGA DIRECTA E INDUCIDAS

4.1 FUNCIONES DE LAS PUESTAS A TIERRA EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIA

•• Conducir a tierra las corrientes Conducir a tierra las corrientes homopolareshomopolares en operacien operacióón normal n normal o en condiciones de falla.o en condiciones de falla.

•• Limitar las tensiones de toque, de paso y de transferencia para Limitar las tensiones de toque, de paso y de transferencia para garantizar la seguridad de las personas.garantizar la seguridad de las personas.

•• Proveer un retorno de suficiente baja impedancia para que las Proveer un retorno de suficiente baja impedancia para que las corrientes de falla puedan ser detectadas por los dispositivos corrientes de falla puedan ser detectadas por los dispositivos de proteccide proteccióón.n.

•• Proveer una trayectoria a tierra de baja impedancia para disiparProveer una trayectoria a tierra de baja impedancia para disiparlas corriente proveniente de descargas ellas corriente proveniente de descargas elééctricas atmosfctricas atmosfééricas, y ricas, y limitar las tensiones en el aislamiento de los equipos.limitar las tensiones en el aislamiento de los equipos.

4. PUESTA A TIERRA

4.2 CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE LINEA Y REDES PRIMARIAS

• Estructuras ubicadas en zonas transitadas por personas.

• Estructuras ubicadas en zonas no transitadas.

• En zonas transitadas deben verificarse que las tensiones de toque, de paso y de transferencia sean menores a las máximas tolerables por el cuerpo humano, salvo las excepciones que la norma pueda establecer.

• En zonas no transitadas el criterio debería ser que la puesta a tierra solo sirva para proveer una trayectoria a tierra para la operación de la dispositiva de protección. Según la experiencia, para este fin sería suficiente un valor de resistencia de puesta a tierra emprendido entre 200 y 300 Ω.

4. PUESTA A TIERRA.

4. PUESTA A TIERRA

4.3 ESQUEMA DE DISEÑO DE PUESTAS A TIERRA SEGÚN EL REGLAMENTO ESPAÑOL DE LINEAS ELÉCTRICAS DE ALTA TENSIÓN.

4. PUESTA A TIERRA4.4. CRITERIO DE EQUIPOTENCIALIDAD ESTABLECIDO POR LA IEC

FUENTE: IEC 61000-5-2 (1997) ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY

4.5. CRITERIO ESTABLECIDO POR LA NORMA IEEE - ANSI

Fuente: NORMA IEEE C62.22-1997

ARRESTER FOR ALTERNATING -CURRENT SYSTEMS

Where possible,the transformersecondary neutral terminal shouldbe bonded to the primary neutral which also should be bonded to thetank. This is very important becausesevere voltage potentials can develop between the secondary andprimary winding during lightningsurges which can cause transformerfailure even thoungh all windingshave arresters connected across theterminals.

4. PUESTA A TIERRA

4.6. CRITERIO ESTABLECIDO POR NORMA CANADIENSE

4.6. CRITERIO ESTABLECIDO POR NORMA CANADIENSE

Fuente: Hidro Quebec

DIAGRAMME DES CONNEXIONS ET DU RECCORDEMENT BT 120/240 V; 25 ET 50 KVA

4. PUESTA A TIERRA

4. PUESTA A TIERRA4.7. CRITERIO ESTABLECIDO EN EL REGLAMENTO COLOMBIANO DE

INSTALACIONES ELECTRICAS - RETIE

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA5.1 SELECCIÓN DE LOS AISLADORES DE RETENIDAS

• El CNE, en la Regla 279.A.1.b, establece que la tensión disruptiva en seco de los aisladores para retenidas no debe ser inferior al doble de la mayor tensión entre conductores de la línea en que se usen, y su tensión disruptiva bajo lluvia deberá ser por lo menos igual a dicha tensión.

• Para Vn de 22,9 kV y Vmax de 25 kV, la tensión disruptiva del aislador de retenida es de 50 kV y la tensión disruptiva bajo lluvia es de 25 kV. A 3000 m.s.n.m, estas tensiones son:

- Tensión disruptiva en seco : 72 kV

- Tensión disruptiva bajo lluvia : 36 kV

• Debe considerarse la línea de fuga del aislador de retenida. Para 22,9 kV y a 3000 m.sn.m., la línea de fuga mínima del aislador debe ser: 25 kV x 1,20 x 16 mm/kV = 480 mm.

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA

5.2 SELECCIÓN DE LOS AISLADORES DE RETENIDAS

• Los aisladores de tracción tipo Nuez tienen las siguientes características :

- Tensión disruptiva en seco : 30 Kv

- Tensión disruptiva bajo lluvia: 15 kV

- Línea de fuga : 47,6 mm (1 7/8”)

• Para cumplir con el CNE y línea de fuga mínima, se requiere:

- Por criterio de Tensión disruptiva en seco: 3 aisladores (72 kV/30 kV)

- Por criterio de Tensión disruptiva bajo lluvia : 3 aisladores (36 kV/15 kV)

- Por criterio de Línea de fuga : 10 aisladores (480 mm/47,6 mm)

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA5.3 PRESCRIPCIONES DE LAS NORMAS DE HYDRO QUEBEC

• Esta norma prescribe el uso de aisladores de retenidas en los siguientes casos:

- Cuando no se pueda obtener una separación mínima de 460 mm (en 24,9 kV) o 600 mm ( en 34 kV) entre la retenida y la línea de media tensión.

- En todos los casos donde haya riesgo que la retenida de la línea de media tensión entre en contacto con los conductores.

- Cuando se instale un aislador de retenida debe respetarse una separación mínima de 150 mm entre este aislador y cualquier conductor bajo tensión.

• La norma de HIDRO QUÉBEC establece que la contribución de las retenidas a la calidad de las puestas a tierra es muy importante, por lo que el uso de aisladores de retenidas debe analizarse conmucho cuidado.

ACCESSOIRES DES HAUBANAGES

1 Ferrure de haubanage, double boulonnage à 100 mm, 93 kN (en écoulement)Ferrure de haubanage, double boulonnage à 150 mm, 155 kN

10253641087821

2 Boulon mécanique à tête carrée 34 po -

3 Tige isolante, 93 kN (en écoulement)Tige isolante, 125 kN

10288871087820

3 Fibre de verre, une extrémité à chape et l’autre à cosse, longueur 3,05 mètres, capacité de 93 kN(en écoulement)

240-3325 1028887

3 Fibre de verre, une extrémité à chape et l’autre à cosse, longueur 3,05 mètres, capacité de 125 kN 1087820

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA5.4 USO DE AISLADORES DE RETENIDA SEGÚN HIDRO QUEBEC

MUCHAS GRACIAS ...