Alfa2 Calculos Electricos Instalaciones Baja Tension COMENTADO Recuperado.docalfax

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

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C B A2 A1

30/08/2013 04/02/2013 29/01/2013 21/12/2012

Para Aprobación Para Aprobación Para Revisión Para Revisión

L.B. J.M.H.S J.M.H.S J.M.H.S

J.B. J.M.H.S J.M.H.S J.M.H.S

A.M. B.P.S B.P.S B.P.S

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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 CCM001, 480 VAC. ............................................................................................ 17 7.2. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TRANSFORMADOR DE SERVICIOS AUXILIARES TR-SA-01A / 01B ............................................. 20 7.3. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TABLERO DE SERVICIOS AUXILIARES TSA-01 ................................................................................. 23 7.3.1. 7.3.2. 7.3.3. 7.3.4. 7.3.5. 7.3.6. 7.3.7. 7.3.8. 7.3.9. 7.3.10. 7.3.11. 7.3.12. 7.3.13. 7.3.14. 7.3.15. 7.3.16. 7.3.17. 7.3.18.

Tablero de distribución portería TD-01............................................................ 25 Tablero de distribución edificio administrativo TD-02 ....................................... 27 Tablero de distribución alumbrado y tomas caseta PTAR TD-03 .................... 30 Tablero de distribución bodega taller TD-04 .................................................... 33 Tablero de distribución shelter de bomberos y enfermería TD-05 .................... 36 Tablero de distribución área de contratistas TD-06 .......................................... 38 Tablero de distribución iluminación exterior dique b TD-07 .............................. 41 Tablero de distribución de iluminación exterior llenadero TD-08 ...................... 44 Tablero de distribución de cuarto eléctrico principal TD-09 .............................. 46 Tablero de distribución caseta bombas contra incendio TD-10 ........................ 48 Alimentación de ups-01 para instrumentación y control ................................... 51 Alimentación de sistema de refrigeración de celdas vdf ................................... 53 Alimentación de space heater de celdas de vdf y motores mt .......................... 55 Alimentación de space heater para celdas swg-01 .......................................... 57 Alimentación de space heater para motores ccm-01 ....................................... 60 Alimentación de REC-01 para sistema de 125 Vcc .......................................... 62 Tablero de distribución sala de espera de conductores TD-11 ........................ 64 Tablero de distribución tanques zona de aliviadero TD-20............................... 67

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 TAA02................................................................................................................ 71 7.6. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-500-004 BOMBA JOCKEY A Y P-500-005 BOMBA JOCKEY B .............................. 73 7.7. CALCULO DEL ALIMENTADOR DE LAS BOMBAS P-500-008 BOMBA HORIZONTAL DE AGUA.............................................................. 76 7.8. CALCULO DEL ALIMENTADOR PARA EL MOTOR DE LAS BOMBAS DE PRELUBRICACIÓN PARA P-101A, P-101B, P-101C ......... 78 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 ................... 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 DE LLUVIAS CRUDA ....................................................................................... 85 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 P407 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 del CCM-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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OBJETO

1.

El Objeto del presente documento es la realización de los cálculos eléctricos correspondiente a las instalaciones de Baja Tensión del proyecto “Puerto Bahía Terminal de Almacenamiento de Hidrocarburos y Líquidos a Granel”.

ALCANCE

2.

En el presente documento se incluyen los requisitos para el diseño de las instalaciones de Baja Tensión correspondiente al dimensionamiento de cada uno de los circuitos de los CCM y Tableros Auxiliares de la Terminal de Almacenamiento de Hidrocarburos y Líquidos a Granel.

2.1.

ALCANCE DEL SUMINISTRO

En el proyecto “Puerto Bahía Terminal de Almacenamiento de Hidrocarburos y Líquidos 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 con enclavamiento de Acople de Barras compuesto por interruptor trifásico automático motorizado con bobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustable extraíble, relé multifunción, y con descargador de sobretensiones, por circuito.

o

1 circuitos de Acople de Barras de 480 V con funciones de protección 50/51, 50G/51G, enclavada con las celdas de acometida y con interruptor trifásico automático motorizado con bobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustable extraíble.

o

2 circuitos de alimentación y protección de transformador de servicios auxiliares de 630 kVA, 3 fases y 60 HZ de 480 V, compuesto por interruptor trifásico automático con disparo sobreintensidad termomagnético ajustable por circuito.

o

20 circuitos de alimentación, protección y control de entrada a motores equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble y relé térmico programable 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 sobreintensidad termomagnetico ajustable extraíble y arrancador suave.

o

2 circuitos de alimentación y protección de entrada a tablero de distribución, equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble, por circuito.

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

o

1 Línea de Alimentación a Batería de Condensadores para la rectificación de Factor de Potencia.

o

2 circuitos de reserva equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble, 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 con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustable extraíble, incluye 2 relé multifunción y descargador de sobretensión, para cada circuito.

o

18 interruptores automáticos trifásico con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable.

o

1 Enclavamiento acometidas.

o

2 descargadores de sobretensiones.

electromagnético

2

posiciones

entre

ambas

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 entrada compuesto por interruptor trifásico automático motorizado con bobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustable extraíble, relé multifunción y con descargador de sobretensiones.

o

1 circuito de alimentación y protección de transformador de servicios auxiliares de 250 kVA, 3 fases y 60 HZ de 480 / 220-127 V, compuesto por interruptor trifásico automático con disparo sobreintensidad termomagnético ajustable.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION o

10 circuitos de alimentación, protección y control de entrada a motores equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble y relé térmico programable con puerto de comunicaciones, por circuito.

o

2 circuitos de alimentación y protección de entrada a motores con variadores de frecuencia equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble y parada, por circuito.

o

2 circuitos de alimentación y protección de entrada a tableros de Puentes de gruas fosos de bombas A/B, equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético, por circuito.

o

3 circuitos de alimentación y protección de salida a toma de corriente trifásica equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble, por circuito.

o

1 circuito de Alimentación a Batería de Condensadores para la rectificación del factor de potencia.

o

5 circuitos de alimentación y protección de rectificadores de protección catódica, equipados con interruptor automatico con disparo de sobreintensidad termomagnetico ajustable extraíble.

o

3 circuitos de alimentación y protección para sistemas de fuerza o unidades tipo paquete, tag’s (X-007, X-008, X-009), equipados con interruptor automatico con disparo de sobreintensidad termomagnetico ajustable extraíble.

o

1 circuito de reserva equipado con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 

(TSA 02), Tablero de Servicios Auxiliares con una barra de 1000 A, trifásico 220-127 V, cuatro (4) hilos, 60 Hz compuesto por: o

1 circuito de alimentación y protección de acometida de entrada al TSA02, compuesto por interruptor trifásico automático motorizado con bobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético 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 trifasico automático 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 de sobreintensidad termomagnetico ajustable.

o

4 circuitos de alimentación y protección para cargas de calentadores de espacios y tomacorrientes de fuerza.

o

1 circuito de alimentación y protección para sistemas de fuerza o unidad tipo paquete de almacenamiento de nitrógeno tag (X-005), equipado con interruptor automatico con disparo de sobreintensidad termomagnetico ajustable 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, trifásico 480 V, 60 Hz. o

1 circuito de alimentación y protección de acometida de entrada al CCM03, compuesto por interruptor trifásico automático motorizado con bobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustable extraíble, relé multifunción, y con descargador de sobretensiones.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION o

1 circuito de alimentación y protección de transformador de servicios auxiliares de 112,5 kVA, 3 fases y 60 HZ de 480 V, compuesto por interruptor trifásico automático con disparo sobreintensidad termomagnético extraíble.

o

2 circuitos de alimentación, protección y control de entrada a motores equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble y relé térmico programable con puerto de comunicaciones.

o

1 circuito de alimentación y protección de salida a toma de corriente trifásica equipado con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.

o

1 circuito de alimentación y protección de salida a incinerador zona de transferencia equipado con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.

o

1 circuito de alimentación y protección de salida a sistema de fuerza ganche de amarre equipado con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.

o

2 circuitos de alimentación y protección de brazos de carga equipados con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.

o

1 circuito de alimentación y protección de salida a tablero de aires acondiconados tag (TAA-03), equipado con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.

o

1 circuito de Alimentación a Batería de Condensadores para la rectificación de F.P

o

1 circuito de reserva equipado con interruptor automático trifásico automático con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable extraíble.

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

3.

(TSA 03), Tablero de servicios Auxiliares con una (1) barra de 600 A, trifásico 220-127 V, cuatro (4) hilos, 60 Hz compuesto por: o

1 circuito de alimentación y protección de acometida de entrada al TSA03, compuesto por interruptor trifásico automático motorizado con bobina de cierre y con disparo sobreintensidad instantáneo y termomagnético ajustable extraíble, con descargador de sobretensiones.

o

4 circuitos de alimentación y protección de tableros de distribución, compuestos por Interruptores automáticos trifásicos con disparo de sobreintensidad termomagnético ajustable.

o

3 circuitos de alimentación y protección para REC-03, UPS-03 y UPS-04 equipados con interruptor automatico bifásico automatico con disparo de sobreintensidad termomagnetico ajustable.

o

4 circuitos de alimentación y protección para calentadores de espacios y sistemas de refrigeración de celdas y motores, equipados con interruptor automatico bifásico automatico con disparo de sobreintensidad termomagnetico ajustable.

o

1 descargador de sobretensiones.

DOCUMENTOS DE REFERENCIA

Los documentos de referencia son los siguientes: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-BD-001

Bases de Eléctrica

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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Diseño

Instalación

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Diagramas Unifilares Celdas de Media Tensión, CCM y Distribución

PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-LY-007

Planimetria de Canalizaciones Electricas y Bandejas Portacables

PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-EST-800

Estudio de Cortocircuito

NORMAS

4.

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. Requisitos Particulares 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 Power Circuit 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

IDENTIFICACIÓN DE LOS CIRCUITOS

5.

A continuación se enumera cada uno de los circuitos objetos de instalación en el presente 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION TR-01A/B TR-SA-01A/B TAA-01 TAA-02 P-500-004 P-500-005 P-500-008 VEN-003 VEN-004 VEN-005 B DE PRE P P-101 A B DE PRE P P-101 B B DE PRE P P-101 C P-421 P-422 P-423 P-424 P-429 P-430 P-431 P-432 P-433 P-405 P-406 P-407 VENT-01 VENT-02

Transformadores de potencia 01A y 01B Transformadores de Servicios Auxiliares 01A y 01B Tablero Aire acondicionado Edificio Administrativo Tablero Aire Acondicionado Subestación Eléctrica Principal Bomba Jockey A Bomba Jockey B Bomba Horizontal de Agua Motor No.3 de Ventilador de VDF de Media Tensión Motor No.4 de Ventilador de VDF de Media Tensión Motor No.5 de Ventilador de VDF de Media Tensión Bomba de Prelubricación para P-101A Bomba de Prelubricación para P-101B Bomba de Prelubricación para P-101C Bomba nº1 Viaducto 1 Bomba nº2 Viaducto 1 Bomba nº1 Viaducto 2 Bomba nº2 Viaducto 2 Bomba 1 Agua de Servicio Bomba 2 Agua de Servicio Bomba 1 Agua de Lluvias Cruda Bomba 2 Agua de Lluvias Cruda Bomba sotano electrico electrico Bomba nº1 Aguas Lluviosas del Dique B Bomba nº2 Aguas Lluviosas del Dique B Bomba nº3 Aguas Lluviosas del Dique B Motor de ventilador para desclasificar el area de las bombas de dique A Motor de ventilador para desclasificar el area de las bombas 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 TR-SA-02 P-102 P-203 P-300 P-302 P-303 P-500-006 WO-05

Acometida al CCM-02 Transformador de Servicios Auxiliares 02 Bomba STripping Multiuso de Crudo Bomba STripping Multiuso de Nafta Bomba de Transferencia de Drenaje a Tanque Slop Bomba Slop Zona de Tanques Bomba Slop Zona de Tanques Bomba de Espuma Salidas a Tomas de Fuerza

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION WO-06 WO-07 P-425 P-426 P-427 P-428 P-401 P-402 P-434 P-435 REC-04 REC-05 REC-06 REC-07 REC-08 X-007 X-008 X-009 Banco de Condensadores

5.3.

Salidas a Tomas de Fuerza Salidas a Tomas de Fuerza Bomba nº1 Viaducto 3 Bomba nº1 Viaducto 3 Bomba nº1 Viaducto 4 Bomba nº2 Viaducto 4 Bomba 1 Agua de Lluvias Dique A Bomba 2 Agua de Lluvias Dique A Puente Grúa Foso de Bombas A Puente Grúa Foso de Bombas B Rectificador de Protección Catodica Tanque 1 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1 Rectificador de Protección Catodica Tanque 1 Unidad paquete sistema CPI Unidad paquete sistema LACT Unidad paquete sistema PTAR

CCM-03

Los circuitos en el CCM-03 son los siguientes: Dos (2) Circuitos de 480 V Acometida al CCM-02 TR-SA-03 Tablero de Servicios Auxiliares 03 WO-08 Salida para toma 35 kVA Bomba Transferencia Drenajes (Zona de P-301 Transferencia) P-304 Bomba Transferencia Drenajes (Muelle Principal) X-001 Incinerador Zona de Transferencia BRAZ. MA PAR NAFTA Tablero Brazos Marinos para NAFTA BRAZ. MA PAR CRUDO Tablero Brazos Marinos para CRUDO Tablero Ganche de Amarre de Buques Tablero de Aires Acondicionados de Cuarto TAA-03 Electrico Zona de Transferencia

5.4.

TSA-01

Los circuitos en el tablero TSA-01 son los siguientes: Dos (2) Circuitos de 220 V TD-01 TD-02 TD-03 TD-04 TD-05

Acometida al TSA-01 Tablero de Distribución Portería Tablero de Distribución Edificio Administrativo Alumbrado y Tomas Casetas PTAR Tablero de Distribución Bodega Taller Shelter de Bomberos y Enfermería

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION TD-06 TD-07 TD-08 TD-09 TD-10 TD-11 TD-20 UPS-01 REC-01 SIST REFRI CEL VFD SPA HET VFD Y MT SP HEA CEL SWG-01 SP HEA MOT CCM-01

5.5.

Tablero de Distribución Área de Contratistas Tablero de Iluminación Exterior Dique B Tablero de Iluminación Exterior Llenadero Tablero de Distribución de la Subestación Principal Tablero de Bombas Contraincendios Tablero de Sala de Espera de Conductores Tablero de Tanque de Zona Aliviadero UPS para Instrumentación y Control REC Sistema de alimentación a 125 VDC Alimentación para sistema de refrigeración de VDF Space Heaters para VDF y Cabinas de MT Space Heaters para Cabinas del SWG-01 Space Heaters para Cabinas del CCM-01

TSA-02

Los circuitos en el tablero TSA-02 son los siguientes: Un (1) Circuito de 220 V X-005-1 TD-12 TD-13 TD-14 UPS-02 TD-19 SPA HET CLD M TEN SPA HET MO CCM-02 REC-02 F1-F2-F3 220/127 F4-F5 220/127

5.6.

Acometida al TSA-02 Unidad paquete para almacenamiento de nitrógeno. Tablero de Distribución Caseta Almacenamiento de Nitrógeno Tablero de Distribución Subestación Eléctrica Área CPI Iluminación Exterior Dique A UPS 02 Instrumentación y Control Tablero contraincendio Space Heaters para Cabinas de MT Space Heaters para Motores CCM-02 REC Sistema de Alimentación 125 VDC Línea de alimentación Tomas Monofásicas 1,2 y 3 Línea de alimentación Tomas Monofásicas 4 y 5

TSA-03

Los circuitos en el cuadro TSA-03 son los siguientes: Un (1) Circuito de 220 V TD-15 TD-16 TD-17 TD-18

Acometida al TSA-03 Tablero de Distribución de Bombas Contraincendios Tablero de Distribución de Subestación Eléctrica Zona Iluminación exterior zpna de transferencia Iluminación exterior zona de Muelles

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION UPS-03 UPS-04 REC-03

6.

UPS 03 Instrumentación y Control UPS 04 Instrumentación de remota 005 y Control brazos de cargas

SIST REF CELD VFD

REC Sistema de Alimentación 125 VDC Sistema de Refrigeración para Cabinas Media Tensión

SPA HET VFD Y MO SPA HET CL SWG-03 SPA HET MO CCM-03

Space Heaters para Cabinas y Motores de MT Space Heaters para Celdas SWG 03 Space Heaters para Cabinas CCM-03

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 diferentes niveles de tensión de la obra o proyecto, se calculará siguiendo los criterios establecidos 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 de corriente y verificado tanto por caída de tensión, como por temperatura.



La capacidad de corriente de los conductores de baja tensión debe ser la especificada en las Tablas de capacidad de corriente, 310-16 a 310-19 de NTC 2050 y sus notas correspondientes.



La capacidad nominal del calibre de los conductores, no será menor que el 125% de la carga continua, a objeto de que se permita un máximo de 80 % de la capacidad nominal de los tableros y de los conductores.



Los cables utilizados para servicio de potencia hasta 600 V, será del tipo THWN-2, 90º C, monopolar para los conductores de calibre mayor a 1/0 AWG o multipolar para los conductores menores o igual a 1/0 AWG.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 

-

De acuerdo a la sección 210-19 del NTC la máxima caída de tensión de los circuitos 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 criterios establecidos 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 el cálculo de diseño de todas las cargas previstas en cada tablero de acuerdo a los esquemas unifilares del proyecto tanto en esta fase como en fases posteriores, incluyendo la reserva.



Para el cálculo de cada circuito individualizado se ha tenido en cuenta el cálculo de la carga prevista instalar en el presente proyecto.



La elaboración de este documento se ha realizado con las distancias de acuerdo a la ubicación prevista de las cargas y las conducciones de las mismas.



En el diseño de los esquemas unifilares correspondientes se representarán las secciones de los cables tanto en mm² como en AWG.

Por tanto se puede resumir que las protecciones y barrajes de los tableros están garantizadas según diseño (todas las cargas previstas) y la protección de cada PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION circuito a instalar en el presente proyecto es el que se representa en los siguientes cálculos eléctricos:

7.



Cálculos Eléctricos de CCM1



Cálculos Eléctricos de CCM2



Cálculos Eléctricos de CCM3



Cálculos Eléctricos de TSA01



Cálculos Eléctricos de TSA02



Cálculos Eléctricos de TSA03

CÁLCULOS PRINCIPAL

ELÉCTRICOS.

SUBESTACION

ELECTRICA

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 tal que se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura ambiente de 40°C, por tanto: Id ≥ 1,25 x I 0,91

=

1.25 x 3007,12 = 3759 A 0,91

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Se requiere unas blindobarras con capacidad para soportar 5000 A (capacidad nominal normalizada), 480 V y 65 kA de corriente de cortocircuito, con sección transversal y numero de la barras de cobre para las 3 fases, para operar a una temperatura 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 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 una blindobarra de fase con capacidad de 5000 A y sección transversal de 3120 mm2 según catalogo de fabricantes, se tiene que la resistencia y reactancia 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Lo cual cumple con la caída de tensión máxima permitida para circuitos de alimentadores. De acuerdo a las normas NTC 2050, NTC 3283, IEC 60439-2 y el cálculo anteriormente mostrado se establecen a continuacióon las características más importantes 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 electrostáticamente.

ser

lámina

con

acabado

de

pintura

aplicada

Los empalmes para las uniones de tramos de blindobarras deben ser estañados o plateados. 

Características Mecánicas

Las blindobarras deben soportar los niveles de cortocircuito de la instalación Eléctrica en el CCM-01 (65 kA) y el conjunto blindobarra-carcasa debe resistir las 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 de esfuerzo mecánico. En fijación vertical los soportes deben ser del tipo sismorresistente. Los soportes deben fabricarse en resina poliéster o equivalente autoextinguible, con rigidez dieléctrica 19 kV/mm y resistencia a la tracción 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. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Las barras conductoras serán recubiertas en toda su longitud con varias capas de poliéster/epoxico auto extinguible clase B con excelente resistencia al frio y al calor en un rango desde -70ºC hasta 150ºC, permitiendo trabajo continuo La aplicación de las capas de aislamiento permite un sello completo contra agentes externos (aire, polvo u otros contaminantes). 

Caracteristicas Electricas o Corriente Nominal: 5000 A o 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 del Transformador de Potencia de 2500 kVA:

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 inverso para transformadores de 600 V y menores, el ajuste de disparo del interruptor debe ser 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 las siguientes 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 Cargas Eléctricas se tiene que la capacidad de los transformadores TR-SA-01A y TRSA-01B es de 630 kVA

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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# 500 MCM-CU 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 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-CU, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son:

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 de alimentadores.



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 inverso para transformadores de 600 V y menores, el ajuste de disparo del interruptor debe ser no mayor al 125 % de la corriente nominal del primario del transformador: 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 las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 948 A o 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 Cargas Eléctricas se tiene que la capacidad es de 630 kVA Para determinar la corriente de TSA-01, utilizamos la capacidad nominal del transformador 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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# 500 MCM-CU 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 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.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 que la 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 de alimentadores.



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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para 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 las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 2067 A PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION o Corriente nominal (Frame): 2500 A o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio de cortocircuito) 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 5,24 = 7,19 A 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 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 por impedancia, 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Ahora bien, 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-01, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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, por lo 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para 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 las siguientes 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 de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-02 es 72 kVA La corriente la calculamos con la siguiente expresión: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura ambiente de 40°C, el factor de corrección por temperatura para conductores con aislamiento de 90°C es de 0,91 según la tabla 310-17 (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# 350 MCM-CU 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 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 #350 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,000125 Ω/m, x = 0,000131 Ω/m Por lo tanto si: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 un conductor 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 = 0,85 Senθ = 0,52 L = 165 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-02, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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 lo que se selecciona.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 con las 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 de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 10,5 = 14,42 A 0,91

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 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 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 la resistencia 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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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Se selecciona un conductor #4 THWN-2. Para este conductor según NTC 2050, se tiene: r = 0,001 Ω/m x = 0,000157 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 4 kV = 0,22 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 220 m

El conductor cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por lo que se selecciona. 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-03, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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 lo que 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe cumplir:

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 14 A o Corriente nominal (Frame): 20 A o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 107,6 = 110,67 A 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 la calculada anteriormente, por lo que se selecciona este calibre. 

Cálculo del Alimentador por Caída de Tensión.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 #1/0 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,00039 Ω/m x = 0,000144 Ω/m Por 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 conductor según NTC 2050, se tiene: r = 0,000089 Ω/m x = 0,000128 Ω/m Por lo tanto si: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-04, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 las siguientes 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 o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 55,11 = 75,7 A 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 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 por impedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión: Para circuitos trifásicos tenemos:

Dónde: r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 #2 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 según NTC 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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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-05, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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 se selecciona.



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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso 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 las siguientes 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 Cargas Eléctricas se tiene que la capacidad del tablero TD-06 es 59 kVA

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 154,8 = 212, 6 A 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 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 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 #250 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 conductor según 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 de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-06, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta el TD-06 %∆V= 0,13+0,3+0,6+0,43=1,46% < 3% max. Adm. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION El conductor cumple con la máxima ciada de tensión permitida, por lo que se selecciona.



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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 las siguientes 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 de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION temperatura 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 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 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 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 #2/0 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Senθ = 0,52 L = 45 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%, se considera 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-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 de cortocircuito) o Voltaje: 220 V

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 55,11 = 75,7 A 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 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 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.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION kV:

Voltaje normal de operación.

Para un conductor #2 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-08, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe cumplir: Ip= 125% Corriente nominal del tablero

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Ip= 125% (55,11 A) Ip=68,88 A Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las siguientes 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 70,33 = 96,61 A 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 por impedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión: Para circuitos trifásicos tenemos:

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,00062Ω/m x = 0,000148 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 26,8 kV = 0,22 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 42 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%, se considera 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-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION



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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 las siguientes 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 de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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):

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 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 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 #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0039 Ω/m x = 0,000164 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 6 kV = 0,22 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 190 m

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION

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 la resistencia 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 de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-10, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 las siguientes 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 de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 91,85 = 126,16 A 0,91

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 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 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 #1/0 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0039 Ω/m x = 0,000144 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 15 kV = 0,22 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 15 m

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION

El conductor cumple con la máxima caída de tensión permitida. Tag de Carga UPS-01 

Calibre del Conductor: 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 las siguientes 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 de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 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 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 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 #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0039 Ω/m x = 0,000164 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 9,4 PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 las siguientes 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 Cargas Eléctricas se tiene que la capacidad de esta carga es 1,8 kVA

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 4,72 = 6,48 A 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 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 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 #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 Space Heater Celdas VDF y Motores MT 

Calibre del Conductor: 4C # 10 AWG 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 inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 de cortocircuito) o Voltaje: 220 V

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 18,63 = 25,6 A 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 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 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.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION kV:

Voltaje normal de operación.

Para un conductor #10 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 para Celdas 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 para el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe cumplir: Ip= 125% Corriente nominal Ip= 125% (18,63 A) Ip=23,28 A Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 24 A

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 4,72 = 6,48 A 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 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 por impedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión: Para circuitos trifásicos tenemos:

Dónde: r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 que la 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 Space Heater Celdas motores CCM-01 

Calibre del Conductor: 3C # 10 AWG 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 inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 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 (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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 91,85 = 18,02 A 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 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 por impedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión: Para circuitos trifásicos tenemos:

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 #12 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe cumplir:

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Ip= 125% Corriente nominal Ip= 125% (13,12 A) Ip=16,4 A Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 17 A o Corriente nominal (Frame): 20 A o 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 28,86 = 39,65 A 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 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 por impedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión:

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0025 Ω/m x = 0,000171 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 12,16 kV = 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 procede escoger 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 la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0033 Ω/m x = 0,000141 Ω/m Por lo tanto si: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-11, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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 para el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor 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 las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 37 A o Corriente nominal (Frame): 50 A

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio de cortocircuito) 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 Cargas Eléctricas 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 se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 15,74 = 43,83 A 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 por impedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión: Para circuitos trifásicos tenemos:

Dónde: r y x : Resistencia y Reactancia del conductor respectivamente. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 #2 AWG según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta el tablero TD-20, por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta TR-SA01A/B + %∆V desde el TR-SA-01A/B hasta el TSA-01 + %∆V desde el TSA-01 hasta 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe cumplir: Ip= 125% Corriente nominal del tablero Ip= 125% (31,91 A) Ip=39,88 A Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 40 A o Corriente nominal (Frame): 50 A o Corriente de cortocircuito de 31,5 kA (obtenido según el estudio de cortocircuito) Voltaje: 220 V

7.4. CALCULO DEL ALIMENTADOR DEL TABLERO DE AIRES ACONDICIONADOS DEL EDIFICIO ADMINISTRATIVO TAA-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 TAA-01 es 294 kVA La corriente la calculamos con la siguiente expresión: I = Carga total (VA) / √3 Tensión de Alimentación I =294000VA/ √3 x 480 V = 353,63 A La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 0,91

=

1.25 x 353,63 = 485,7 A 0,91

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION De acuerdo a la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 2(3# 350 MCM-CU 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 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 #350 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 = 0,52 L = 165 m

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Según las bases y premisas de cálculo, para corroborar la máxima caída de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador 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 se selecciona. Tag de Carga TAA-01 

Calibre del Conductor: 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 el ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe cumplir: 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 las siguientes 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 Cargas Eléctricas 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION La capacidad de corriente del conductor se calculará de modo tal que se permita un máximo de 80% de la capacidad nominal del conductor para una temperatura 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 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 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 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 = 0,000089 Ω/m x = 0,000128 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 176 kV = 0,48 Cosθ = FP = 0,85 PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Senθ = 0,52 L = 60 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador 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 TAA-02 

Calibre del Conductor: 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 inverso para alimentadores y circuitos ramales, el ajuste de disparo del interruptor debe cumplir: 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 las siguientes 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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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera el valor nominal de corriente en los motores. Para un motor de 20 HP y 480 VAC, la corriente nominal según tabla 430-150 del NTC 2050 resulta de 27 A. Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor se calculará 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 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 0,91

=

1,25 x 27 = 37,08 A 0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 8 AWG, 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 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Para un conductor #8 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0025Ω/m x = 0,000171 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 17 kV = 0,48 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 188 m

No cumple con la caida de tension maxima permitida, por lo que se selecciona un conductor de mayor caliber, en este caso #6 AWG Para un conductor #6 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador 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 ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es: Ip= 250% Corriente Nominal del Motor Ip= 250% (27 A) Ip=67,5 A Por tanto se selecciona un interruptor termomagnetico de tres polos con las siguientes 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-500-008 BOMBA 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 el valor nominal de corriente en los motores.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Para un motor de 300 HP y 480 VAC, la corriente nominal según tabla 430-150 del NTC 2050 resulta de 361 A. Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor se calculará 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 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 0,91

=

1,25 x 361 = 495,87 A 0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 2(3# 350 MCM-Cu), el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente y cumple con el nivel de cortocircuito de 65 kA máximo obtenido durante el estudio de 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 #350 MCM, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,000125 Ω/m, (para 2 cables #350 MCM =>x =0,000125/2=0,000062 Ω/m) PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 de tensión de alimentadores primarios y secundarios que debe ser menor al 3%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador 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 de alimentadores. Tag de Carga P-500-008 

Calibre del Conductor: 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 ajuste máximo 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 las siguientes 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) PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 (0,22 kVA), 480 V c/u. Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera el valor 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 se calculará 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 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 0,91

=

1,25 x 0,26 = 0,36 A 0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, 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 por impedancia, la cual se determina mediante la siguiente expresión: Para circuitos trifásicos tenemos:

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 el alimentador de las bombas. Tag de Carga

Calibre del Conductor:

Bomba de prelubricación para P-101A

3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V

Bomba de prelubricación para P-101B

3C # 12 AWG TWHN-2-Cu, 600 V

Bomba de prelubricación para P-101C

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 ajuste máximo del dispositivo o protección de sobrecorriente de tiempo inverso es: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 1 A o Corriente nominal (Frame): 15 A o 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 el valor nominal de corriente en los motores. Para un motor de 0,75 (0,66 kVA) y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla 430-150 del NTC 2050 de 1,6 A. Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor se calculará 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 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 0,91

=

1,25 x 1,6 = 2,20 A 0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, 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.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0066 Ω/m x = 0,000177 Ω/m Por 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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador 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 hasta P- 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 el alimentador de las bombas. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 ajuste máximo 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 las siguientes 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 el valor nominal de corriente en los motores. Para un motor de 5 HP (4,4 kVA) y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla 430-150 del NTC 2050 de 7,6 A. Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor se calculará 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 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 7,6 = 10,44 A

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 0,91

0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente y cumple con el nivel de cortocircuito de 65 kA máximo obtenido durante el estudio de 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 la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0066 Ω/m x = 0,000177 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 4,4 kV = 0,48 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 230 m

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION

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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador 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 el alimentador 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 el ajuste 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 las siguientes características: o Corriente de ajuste máximo de disparo (Trip): 19 A o Corriente nominal (Frame): 20 A o 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. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Para el cálculo por capacidad de corriente de cada alimentador se considera el valor nominal de corriente en los motores. Para un motor de 1 HP (0,88 kVA) y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla 430-150 del NTC 2050 de 2,1 A. Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor se calculará 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 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 0,91

=

1,25 x 2,1 = 2,88 A 0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 12 AWG, 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 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Para un conductor #12 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,0066 Ω/m x = 0,000177 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 0,88 kV = 0,48 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 200 m

Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para el alimentador 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 el ajuste 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 las siguientes 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 7.12. CALCULO DEL ALIMENTADOR PARA EL MOTOR DE LAS BOMBAS P405 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 el valor nominal de corriente en los motores. Para un motor de 15 HP y 480 VAC, la corriente nominal es según tabla 430-150 del NTC 2050 de 21 A. Según la tabla 310-16 NTC 2050 la capacidad de corriente del conductor se calculará 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 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 0,91

=

1,25 x 21 = 28,84 A 0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es # 10 AWG, sin embargo según las bases y premisas de cálculo se selecciona un conductor #8 AWG THWN-2, como calibre mínimo para motores, el cual posee mayor capacidad nominal de corriente que la calculada anteriormente y cumple con el nivel de cortocircuito de 65 kA máximo obtenido durante el Estudio de 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:

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 #8 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 de alimentadores. Por tanto se procede a seleccionar un conductor de mayor diámetro o calibre y se procede a calcular nuevamente la caída de tensión. Se selecciona el conductor # 4 AWG THWN-2. Para un conductor #4 AWG, según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia y reactancia del conductor son: r = 0,00102 Ω/m x = 0,000157 Ω/m Por lo tanto si: kVA = 13,16 kV = 0,48 Cosθ = FP = 0,85 Senθ = 0,52 L = 488 m PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION

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%, se considera la caída de tensión acumulada obtenida desde la salida del transformador TR-01A/B hasta la bomba P-405/406/407; por tanto: %∆V=%∆V desde TR-01A/B hasta el CCM + %∆V desde CCM hasta P-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 el alimentador 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 ajuste máximo 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 las siguientes 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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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Aplicando la metodología de cálculo descrita en la sección anterior, se obtuvieron los alimentadores de las cargas asociadas a la subestación eléctrica área CPI, en lo que se refiere al Centro de Control CCM-02 y el tablero de Servicios auxiliares TSA-02. Los resultados se resumen y muestran en el siguiente cuadro:

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

Tag de Carga

Calibre del Conductor

CCM-02

6(3C # 500 MCM TWHN2-Cu), 600 V

1250

16

0,2

TR-SA-02

2(3C # 250 MCM) TWHN-2-Cu, 600 V

250

16

0,18

P-102

3C # 500 AWG TWHN-2Cu, 600 V

131,64

310

2,73

Max. Ajuste (Trip): 396 A Corriente Nominal (Frame):3x400 A 31,5 kAIcc

P-203

3C # 1/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

35,11

360

2,43

Max. Ajuste (Trip): 106 A Corriente Nominal (Frame):3x125 A 31,5 kAIcc

P-300

3C # 10 AWG TWHN-2Cu, 600 V

4,39

335

2,37

Max. Ajuste (Trip): 14 A Corriente Nominal (Frame):3x20 A 31,5 kAIcc

P-302

3C # 10 AWG TWHN-2Cu, 600 V

4,39

400

2,8

Max. Ajuste (Trip): 14 A Corriente Nominal (Frame):3x20 A 31,5 kAIcc

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Max. Ajuste (Trip): 1880 A Corriente Nominal(Frame):3x2000A; 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 376 A Corriente Nominal (Frame):3x400A 31,5 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

P-303

3C # 10 AWG TWHN-2Cu, 600 V

4,39

400

2,8

Max. Ajuste (Trip): 14 A Corriente Nominal (Frame):3x20 A 31,5 kAIcc

P-500-006

3C # 8 AWG TWHN-2Cu, 600 V

8,78

50

2,25

Max. Ajuste (Trip): 27 A Corriente Nominal (Frame): 3x30 A 31,5 kAIcc

WO-5

3C # 1/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

35

365

2,45

Max. Ajuste (Trip): 53 A Corriente Nominal (Frame): 3x60 A 31,5 kAIcc

WO-6

3C # 2/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

35

478

2,77

Max. Ajuste (Trip): 53 A Corriente Nominal (Frame): 3x60 A 31,5 kAIcc

WO-7

3C # 1/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

35

230

1,62

Max. Ajuste (Trip): 53 A Corriente Nominal (Frame): 3x60 A 31,5 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Tag de Carga

Calibre del Conductor

P-425

3C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

P-426

3C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

P-427

3C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

P-428

3C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

0,66

578

1,14

P-401

3C # 4 AWG TWHN-2Cu, 600 V

13,16

350

2,09

0,66

0,66

0,66

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345

348

575

0,76

0,76

1,14

Proteccion Termomagnetica Max. Ajuste (Trip): 2 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 2 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 2 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 2 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 40 A Corriente Nominal (Frame): 3x50 A 31,5 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

P-402

3C # 4 AWG TWHN-2Cu, 600 V

13,16

350

2,09

Max. Ajuste (Trip): 40 A Corriente Nominal (Frame): 3x50 A 31,5 kAIcc

P-434

3C # 2/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

35,11

350

2,1

P-435

3C # 2/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

35,11

350

2,1

REC-04

4C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,8

350

1,75

REC-05

4C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,8

320

1,62

Max. Ajuste (Trip): 3 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc

REC-06

4C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,8

280

1,44

Max. Ajuste (Trip): 3 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc

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Max. Ajuste (Trip): 106 A Corriente Nominal (Frame): 3x125 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 106 A Corriente Nominal (Frame): 3x125 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 3 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

REC-07

4C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,8

180

1

Max. Ajuste (Trip): 3 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc

REC-08

4C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,8

220

0,98

X-007

4C # 4/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

103,12

200

2,38

X-008

3C # 500 MCM TWHN-2Cu, 600 V

129,33

350

3

X-009

4C # 1/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

70,21

100

1,44

Max. Ajuste (Trip): 212 A Corriente Nominal (Frame):3x225 A 31,5 kAIcc

TSA-02

3(4C # 500 MCM TWHN2-Cu), 600 V

16

0,4

Max. Ajuste (Trip): 821 A Corriente Nominal (Frame):3x1000 A 15 kAIcc

250

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Max. Ajuste (Trip): 6 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 310 A Corriente Nominal (Frame): 3x400 A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 388 A Corriente Nominal (Frame): 3x400 A 31,5 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

X-005

4C # 350 MCM TWHN-2Cu, 600 V

43,88

160

2,9

Max. Ajuste (Trip): 288 A Corriente Nominal (Frame): 3x300 A 15 kAIcc

TD-12

4C # 2 AWG TWHN-2Cu, 600 V

TD-13

4C # 4 AWG TWHN-2Cu, 600 V

18

30

1,45

TD-14

4C # 1/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

30

30

1,15

Max. Ajuste (Trip): 100 A Corriente Nominal (Frame): 3x125 A 15 kAIcc

UPS-02

4C # 2 AWG TWHN-2Cu, 600 V

25

10

0,71

Max. Ajuste (Trip): 83 A Corriente Nominal (Frame): 3x90 A 15 kAIcc

12

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150

2,64

Max. Ajuste (Trip): 40 A Corriente Nominal (Frame): 3x50 A 15 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 60 A Corriente Nominal (Frame): 3x70 A 15 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

REC-02

4C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

2,3

30

0,8

Max. Ajuste (Trip): 8 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 31,5 kAIcc

SPACE HEATER DE CELDAS MEDIA TENSION

2C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,4

30

0,7

Max. Ajuste (Trip): 5 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 15 kAIcc

SPACE HEATER MOTORES CCM02

2C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

0,7

30

0,6

Max. Ajuste (Trip): 2 A Corriente Nominal (Frame): 3x15 A 15 kAIcc

SISTEMA DE TOMACORRIENTE S MONOFASICOS (F1, F2,F3)

4C # 4/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

7,1

635

2,7

Max. Ajuste (Trip): 24 A Corriente Nominal (Frame): 3x30 A 15 kAIcc

SISTEMA DE TOMACORRIENTE S MONOFASICOS (F4, F5)

4C # 1/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

6

292

1,87

Max. Ajuste (Trip): 20 A Corriente Nominal (Frame): 3x30 A 15 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-02, TR-SA-02 Y TSA-02 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

TD-19

4C # 10 AWG TWHN-2Cu, 600 V

5,8

50

2,43

Max. Ajuste (Trip): 20 A Corriente 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 Area de 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 KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Tag de Carga

Calibre del Conductor

CCM-03

6(3C # 350 MCM TWHN2-Cu), 600 V

1000

16

0,2

TR-SA-03

4C # 4/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

112,5

16

0,19

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Proteccion Termomagnetica Max. Ajuste (Trip): 1653 A Corriente Nominal(Frame):3x2500A 31,5 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 170 A Corriente Nominal (Frame):3x200 A 31,5 kAIcc

Pag.:

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

WO-8

3C # 6 AWG TWHN-2Cu, 600 V

35

60

1,32

Max. Ajuste (Trip): 53 A Corriente Nominal (Frame):3x60 A 31,5 kAIcc

P-301

3C # 8 AWG TWHN-2Cu, 600 V

21,94

55

1,38

Max. Ajuste (Trip): 91 A Corriente Nominal (Frame):3x100 A 3 1,5 kAIcc

P-304

3C # 1/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

21,94

600

2,52

Max. Ajuste (Trip): 66 A Corriente Nominal (Frame):3x90 A 31,5 kAIcc

X-001

2(3C # 250 MCM TWHN2-Cu), 600 V

263,29

120

1,68

Max. Ajuste (Trip): 792 A Corriente Nominal (Frame):3x800 A 31,5 kAIcc

TABLERO BRAZOS MARINOS PARA NAFTA

3C # 2/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

26

640

2,76

Max. Ajuste (Trip): 78 A Corriente Nominal (Frame):3x90 A 3 1,5 kAIcc

TABLERO BRAZOS MARINOS PARA CRUDO

3C # 2/0 AWG TWHN-2Cu, 600 V

26

640

2,76

Max. Ajuste (Trip): 78 A Corriente Nominal (Frame):3x90 A 3 1,5 kAIcc

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

TABLERO GANCHE DE AMARRE

2(3C # 350 MCM TWHN2-Cu), 600

105,88

600

2,61

Max. Ajuste (Trip): 320 A Corriente Nominal (Frame):3x400 A 31,5 kAIcc

TAA-03

3C # 250 MCM TWHN-2Cu, 600 V

45

20

0,43

Max. Ajuste (Trip): 136 A Corriente Nominal (Frame): 3x150 A 31,5 kAIcc

TSA-03

2(4C # 4/0 AWG TWHN2-Cu), 600 V

112,5

16

0,1

Max. Ajuste (Trip): 370 A Corriente Nominal (Frame): 3x400 A 10 kAIcc

TD-15

4C # 6 AWG TWHN-2Cu, 600 V

6

85

2,4

Max. Ajuste (Trip): 27 A Corriente Nominal (Frame): 3x30 A 10 kAIcc

TD-16

4C # 10 AWG TWHN-2Cu, 600 V

6

30

2,11

Max. Ajuste (Trip): 27 A Corriente Nominal (Frame): 3x30 A 10 kAIcc

TD-17

4C # 6 AWG TWHN-2Cu, 600 V

15

30

2,2

Max. Ajuste (Trip): 68 A Corriente Nominal (Frame): 3x70 A 10 kAIcc

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11 3

C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03 Tag de Carga

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

Proteccion Termomagnetica

TD-18

2(4C # 350 MCM TWHN2-Cu), 600 V

12

700

2,37

Max. Ajuste (Trip): 54 A Corriente Nominal (Frame): 3x250 A 10 kAIcc

UPS-03

4C # 2 AWG TWHN-2Cu, 600 V

22

30

1,67

Max. Ajuste (Trip): 73 A Corriente Nominal (Frame): 3x100 A 10 kAIcc

REC-03

3C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

2,3

30

1,9

Max. Ajuste (Trip): 8 A Corriente Nominal (Frame): 3x20 A 10 kAIcc

UPS-04

4C # 350 MCM TWHN-2Cu, 600 V

12

630

3

Max. Ajuste (Trip): 40 A Corriente Nominal (Frame): 3x225 A 10 kAIcc

2C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

2,9

30

1,9

Max. Ajuste (Trip): 23 A Corriente Nominal (Frame): 2x30 A 10 kAIcc

2C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,2

30

1,27

Max. Ajuste (Trip): 10 A Corriente Nominal (Frame): 2x20 A10 kAIcc

SISTEMA REFRIGERACION PARA CELDAS VDF SPACE HEATER PARA CELDAS VFD Y MOTORES MT

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALIMENTADORES Y PROTECCIONES ASOCIADAS A LAS CARGAS DEL CCM-03, TR-SA-03 Y TSA-03 Tag de Carga SPACE HEATER PARA CELDAS SWG-03 SPACE HEATER PARA PARA MOTORES CCM-03

Calibre del Conductor

KVA

L (m)

Caida de Tension ΔV (%)

2C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

1,4

30

1,4

2C # 12 AWG TWHN-2Cu, 600 V

0,6

30

1,35

PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

Proteccion Termomagnetica Max. Ajuste (Trip): 11 A Corriente Nominal (Frame): 2x20 A 10 kAIcc Max. Ajuste (Trip): 5 A Corriente Nominal (Frame): 2x15 A 10 kAIcc

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION

10.

CÁLCULOS DE ENERGÍA REACTIVA

10.1. EN CCM-01 En el cálculo de la potencia reactiva a compensar, para la instalación en estudio presente, se tiene que el CCM debe llevarse a un factor de potencia deseado, en este caso 1. Por tanto para el cálculo, se parte de los siguientes datos obtenidos del 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 a las diferentes salidas es: Gama de regulación; 1:2:4 (tres salidas). PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 DEL CCM-01 

ALIMENTADOR Y PROTECCION DEL BANCO DE CONDENSADORES

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 de 80% de la capacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión: Id ≥ 1,25 x I 0,91

=

1.25 x 1539,6= 2115 A / 6 conductores= 352 A 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 #500 MCM según la tabla 9 del NTC 2050, se tiene que la resistencia 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 = 0,85 Senθ = 0,52 L = 15 m

Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para el alimentador del banco de condensadores. Tag de Carga Banco de Condensadores CCM-01 

Calibre del Conductor: 6(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: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 las siguientes 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 estudio presente, se tiene que el CCM debe llevarse a un factor de potencia deseado, en este caso 1. Por tanto para el cálculo, se parte de los siguientes datos obtenidos del 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) PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 señal a 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 DEL CCM-02 

ALIMENTADOR Y PROTECCION DEL BANCO DE CONDENSADORES

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 0,91

=

1.25 x 919,48 = 1263,02 A / 4 conductores= 315,75 A 0,91

Según la tabla 310-16 (NTC) el calibre del cable apropiado es 4(3#500 MCM-CU) THWN-2, 600 V. PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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C

CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 

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 el alimentador del banco de condensadores.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION Tag de Carga Banco de Condensadores CCM-02 

Calibre del Conductor: 4(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 las siguientes 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 en estudio 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=√

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Comment [AMR1]: MISMOS COMENTARIOS QUE PARA LA ANTERIOR

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION 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 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. 10.3.1. CÁLCULO DEL DEL CCM-03 

ALIMENTADOR Y PROTECCION DEL BANCO DE CONDENSADORES

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 de 80% de la capacidad nominal del conductor, según la siguiente expresión: PIN-SPPB-1-12055-ID-ELE-MC-004 CALCULOS ELECTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION.

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CÁLCULOS ELÉCTRICOS 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 la resistencia 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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CÁLCULOS ELÉCTRICOS INSTALACIONES DE BAJA TENSION

Este conductor cumple con la caída de tensión por lo cual es seleccionado para el alimentador del banco de condensadores.



Tag de Carga

Calibre del Conductor:

Banco de Condensadores CCM-03

4(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 ajuste máximo 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

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