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~~P-f,~' ..•.instituto dB DCS2rra!10 Urbano

Cenlro de 1)o¡;ulHen:acion Pág. 1de 7

TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES 2

2. SUBEST ACIO N DE 500 KV A 2

3. ESPECIFICACIONES DEL TRANSFORMADOR 2

4. COORDINACiÓN DE PROTECCIONES 2

5. SELECCiÓN DEL EQUIPO DE MEDIDA 4

6. SELECCiÓN DE LOS CONDUCTORES DE BAJA TENSION ALIMENTADOR

PRINCIPAL TRANSFORMADOR DE 1.500 KVA 4

7. CÁLCULO DE CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO BARRAJE PRINCIPAL .4

ANEXOS

CUADRO CALCULOS DE CORTO CIRCUITO PARA TRANSFORMADORES

CUADRO ANALlSIS DE FERRORESONANCIA DE SUBESTACIONES DE LACALLE 26

INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDUContrato No. IDU -133 de 2005Estudios y Diseños de la Troncal Calle 26 (Av.3" - Aeropuerto El Dorado - Av. José Celestino Mutis), en Bogotá D.C.

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ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA TRONCAL CALLE 26(AVENIDA 3a - AEROPUERTO EL DORADO - AVENIDA

JOSE CELESTINO MUTIS)

MEMORIA DE CALCULO REDES INTERNAS ESTACiÓNCENTRAL CORREDOR CALLE 26, CIUDAD DE BOGOTÁ

D.C.

1. GENERALIDADES

El proyecto eléctrico de la Estación Central, en la ciudad de 80gota contempla elutilizar una subestación de 500 KVA, tipo capsulada para alimentar el sistema deiluminación y fuerza.

2. SUBESTACION DE 500 KVA

CALCULO DE LA CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO Y LA CAPACIDADINTERRUPTIVA DE LOS ELEMENTOS A INSTALAR.

3. ESPECIFICACIONES DEL TRANSFORMADOR

La capacidad del transformador de la subestacion es de 500 kVA, tipo seco a unnivel de tensión de 11.400/208/120 V, los cuales serán instalados ensubestaciones tipo capsulado.

4. COORDINACiÓN DE PROTECCIONES

De acuerdo con la norma IEEE - ANSI C57.12.00 - 1993, numeral 7.1.3.1 lamáxima duración de la corriente de cortocircuito para transformadores Categoría I(15 a 500 kVA trifásicos) está dada por la expresión:

T= 1250 I (1) * 2

Donde:

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ftf!t~~,~,..•.jnSl¡íuto de Oe~ar~oH0 tJrbJIlO

Centro de OOGumer.!acion Pág. 3 de 7

t = duración del corto en segundos.

I = Icc = corriente corto simétrica en múltiplos de la corriente nominal.

Uz = Impedancia del Transformador de 400 kVA = 4 % Norma NTC 819 tabla 1

Icc = 1 / Uz = 25 veces la corriente nominal

Entonces:

T = 1250/ (25)*2 = 2 segundos

Por tanto, el transformador deberá estar en capacidad de soportar un cortocircuitosostenido durante un lapso de tiempo de 2 segundos sin sufrir deterioro alguno.Las protecciones deberán operar en un tiempo menor a este con el fin degarantizar que no se sobrepase esa condición.

En media tensión

lec M.T. = Icc x I nominal = 25 veces x 25,32 A = 633 Amp

La protección en media tensión está compuesta por un fusible tipo HH de 40 Apara 15 kV, de acuerdo a la norma CTS 507

En baja tensión

La protección a instalar en baja tensión está constituida por un interruptor Tripolartermo magnético cuyo valor nominal es:

I protección = 1.1x I nominal = 1.1 x 1.388 A = 1.527 == 1.500 A

Por lo que se selecciona un interruptor de 3x1.500 A. La capacidad interruptiva deesta protección será como mínimo del siguiente valor:

lec B.T. = 25 x I nominal = 25 veces x 1.388 A = 34.722 A

Ajustando los anteriores valores a cifras comerciales, el interruptor será 3x1.500 A,con capacidad interruptiva de 30 kA como mínimo.

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Curva de disparo del Breaker 1.500 A

Con ayuda de las curvas de los distintos elementos de protección involucrados ycon tiempo máximo de soporte en el transformador del cortocircuito de 2segundos, se procede a coordinar la sucesiva operación de esos elementos, de talforma que se produzca en cascada desde la baja tensión hacia la fuente.

5. SELECCiÓN DEL EQUIPO DE MEDIDA

La medida se realizara en 8T, para lo cual se instalara un equipo de medida parala carga de a cargo de Transmilenio, para lo cual se utilizaran 3 CTs, con unarelación de transformación de 1.400/5, los cuales enviaran la señal al medidorelectrónico instalado. Para las cuentas de publicidad y Recaudo se utilizaranmedidores trifásicos de 100 Amp.

6. SELECCiÓN DE LOS CONDUCTORES DE BAJA TENSIONALIMENTADOR PRINCIPAL TRANSFORMADOR DE 1.500 KVA

I nominal = 1.388 Amp

I protección = 1.1 x I nominal = 1.1 x 1.388 A = 1.526 A

Conductor: 4(3x500 MCM +1x350 MCM ) Cu, CARCAMO

7. CÁLCULO DE CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO BARRAJEPRINCIPAL

Barra General de distribución:

In= 500.000VAh!3*208V = 1.388 A

Id barra = In*1, 1; donde 1,1= factor de sobrecarga

Id barra = 1,388 A * 1,1 = 1,526 A

Dimensiones barra = dos barras de 60mm X 10 mm PINTADA

Corriente Máxima en la barra = 1,960 A

s= dos barras de 2 X 60mm X 10mm = 1.200 mm2

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TRAMO

S/E 500 KVA - TGMEDIDORES 6

TG - TF TRANSMILENIO 4

TABLERO GENERALTRANSMILENIO -

ALUMBRADO TUNEL

TABLERO GENERALTRANSMILENIO- TABLEROALUMBRADO SOTANO

9

------,-------~------_r_--

3000,00

- ----~------- -- ---- ------~-

2,6563E-04

- -----f---------------- 1-------------- -- ----------- --------------- -------~__+__----_+_-

CORRIENTENOMINALTOTAL(Amp)

- ------ --------~----- --------~----

VOLTAJE(kV)

Proteccion(Amp)

MOMENTO(KVA*m)

CONDUCTOR CU(AWG)

CONSTANTE(%/KVA*m)

RPARCIAL

(%)

0,20

0,208 1262,95 3 X 450 1820,00 4(3x500 MCM +2,6563E-04 0,24 0,44

1x350 + 1x2/0T)

f- 1-- -"'_.'._------- --~-~-~- t-------------- ----,-"--

1- ---_. ----~---~ ..~._- --------,_._---~ .--.------------

0,208 52,46 3X 125 4630,50 3x1/0 + 1x2 + 1x2T 8,6474E-04 4,00 4,45

24,90

4(3x500 MCM +1x350 + 1x2/0T)

0,208 1387,86 3 X 1_500

-----------------._--_.-._----~--~._-----+--------~-

0,208 224,10 3x2/0 + 1x1/0 +1x2T

--------- ----- ¡---------------- ---------+-----I!-----I

0,64

69,12 3 X 100

----.-----.-------t-----t------- --------+---------TABLERO GENERAL

TRANSMILENIO-TABLEROALUMBRADO PRIMER PISO

8

TABLERO GENERALTRANSMILENIO- TABLERO

PLATAFORMA TUNEL

TABLERO GENERALTRANSMILENIO-TABLERO

PLATAFORMA------~--------t---+--

TABLERO GENERALTRANSMILENIO-TABLERO

VENTILADORES

29,00 0,208 80,50 3 X 125 232,00 3x1/0 +1x2+1x2T

_. ---_.--_.

7,0927E-04

8,6474E-04

0,16

0,20

2,56

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RTOTAL(%)

0,208 333,09 3 X 400 8400,003x400 MCM + 1x4/0

3,0458E-04+ 1x2/0T

-- ---- --------- ---_._---~ ------------ -----

50 90,00 0,208 249,82 3 X 300 4500,00 3x250 MCM + 1x4/04,2767E-04+ 1x2/0T

165 96,00 0,208 266,47 3 X 400 15840,003x400 MCM + 1x4/0

3,0458E-04+ 1x2/0T

.._-- --

0,20

0,60

3,00

---+------ -~_._----

1,92 2,37

4,82

INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO ~ IDUContrato No. IDU - 133 de 2005Estudios y Diseños de la Troncal Calle 26 (Av.3" - Aeropuerto El Dorado - Av. José Celestino Mutis), en Bogotá D.C.

5.27

)

ANAUSIS DE FERRDRESONANC'A DE SUBESTACIONES DE LA CALLE 26

Variabaes Sub.sucion No 1Sub •• tlIclon Sube.lacion Subeltllci6n N SubesUlclon No

Observac:kH'.sNo2 No3 4 5

Po'.""'a (KVA) 30 45 75 112,5 150 225 300 400 500 630

TIpo transformador w._ trtraSioo 1rlf.Bleo w._ ',Ifoaleo trifaslco trlra_ t~fa_ Irffaslco t,lraBleo

LongitUd Acometida Cable Triplo. No 2 Cu 15 KV (mili) 160 117 110 95 120 150 150 87 150 140 LongitUd. del. acomeUda en MT pero cada6ubestacion

Tensión MT ( Vohlos) 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200 13200

Tensión MT (VoHlos) 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400

ron.lón8r (Volllos) 360 380 380 380 380 380 380 360 380 380

lo \lo NTC 819 3,8 3,5 3,0 2,6 2,4 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

Co por fase ÍlJF/km) según eproxlmaclon dedudda del articul 0,128 0,128 0,128 0,128 0,128 0,128 0,128 0,128 0,128 0,128 según apro»clmaclon deducida dol articulo y verificadacon resultado 8 13.2 KV

Co por fase (~Flkm) sogun Norma CS· 302 0,148 0,148 0,148 0,148 0,148 0,148 0,148 0,148 0,148 0,148 No,ma CS· 302

K3 para tr.nar. Trlfaslcos 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Seglln articulo

Sobrotonslón méxlma permitid 1.2S'VlI I.2S'V1' 1.25""11 1.2S'V11 1.2S'VH 1.2S",,1I 1.2S'V1f 1.25'VlI 1.2S'V11 1,2S'V1I Segun articulo

i>.,¡'¡¡; CALCULOS

Longitud permisible par. 13,2 K~ 10'Im\lo'KVA I(K3'2'PI'SO'Co'K\I"KV) 64,22 93,66 133,60 173,94 214,08 260,96 374,65 499,53 624,41 786,78 Valorea Igualos alartlculo al 13,2 KV

Longitud permisible para 11.4 K\i 10'Im\lo'KVA I(K3'2'PI'SO'Co'K\I"KV) 66,11 125,57 179,39 233,21 287,03 376,72 502,29 689,73 837,16 1054,82 Valores calculados 11,. KV con Co deducida delcon Co doduclda del articulo articulo

Longitud permisible pBI'8 11,4 K\j 10'lm%'KVA I(K3'2'PI'SO'Co'K\I"KV) 74,47 108,60 155,15 201,69 248,24 325,81 434,42 579,22 724,03 912,28 Valoree caloulados para 11,4 KV con Co segúncon Co según Norma es - 302 No,ma es • 302

Nota: Se utilizo la formula obtenida por el prOVecto"Anallsls do la ferronancia en I'ransformadores de distribuclon conectados con cable Monopolar Apantallado" de la UNIVERSIDAD OEL VAllE con la partlclpaclon de COLCIENCIAS y MAGNETRON

CONCLUSIONES: Pera las diferentes tipos da subestaciones se realizaron los cálculos con Uf! valor de capacltancla de secuencia cero del cable Co según la deducción del valor dol srticulo y con el valor establecido on la Norma CODENSA es - 302

Los valoros obtenidos para la longitud critica donde 80 presentarla el fenómeno de ferroresonanda dlfteren de Isslongltudes de las acometidas de cada subestaclón.

Pera evitar que se presento el fenómeno da ferrOfesonancla las maniobras de conexión o dosconextón de las subestaclones debe hacerse CON EL CIRCUITO OESENERGIZAOO.

Para ovltar que se presento el fenómeno de ferroresonancia debe evitarse el utilizar CORTACIRCUITOS PARA las manJobras de conexión o desconexiÓn de las subestaciones.

Para evltaf que se Pfesente el fenómeno de leTTor&&Onancia debe evitarse el utilizar CORTACIRCUITOS PARA LA PROTECCION adicional y asl evttar que si se quema uno o dos fusibles so presente el fen6meno do ferroresonano(s.

El calculo exacto debe realizarse con la comente de vaclo (lo) suministrada por el fabricante del transfom'ador en el protocolo de pruebas, pues la longitud disminuye si la corriente do excitación es menor del valor mé'ldmo Indicado en la norma

La tensión de 8T no innuye en los calculos, esta puede ser de 380 V para transformadores de AP exclustvo, o de 208 V para los transformadores de las estaciones propias de TM

)

PROYECTO CALLE 26

CALCULOS DE CORTOCIRCUITO PARA TRANSFORMADORES

kVA 15 30 45 75 112,5 150 225 300 400 500 630Primario 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400 11400

Secundario 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380 380

Corriente 1 0,76 1,52 2,28 3,80 5,70 7,60 11.40 15,19 20,26 25,32 31,91

Corriente 2 22,79 45,58 68,37 113,95 170,93 227,90 341,85 455,80 607,74 759,67 957,19

Impedancia, Z°¡(, 3,0 2,0 2,0 3,5 3,5 4,0 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0

ICC (p)A 25,32 75,97 113,95 108,52 162,79 189,92 284,88 337,63 450,18 506.45 638.12

ICC (s) kA 0.76 2,28 3,42 3,26 4,88 5.70 8,55 10.13 13.51 15.19 19.14

I Fusible 1 0.95 1.90 2,85 4,75 7,12 9,50 14.24 18.99 25.32 31.65 39,88

I Fusible seleccionado 6 6 6 10 10 15 25 25 40 40 40

Tensión nominal 10/24 10/24 10/24 10/24 10/24 10/24 10/24 10/24 10/24 10/24 10/24

Capacidad de interrupción 31.5 31.5 31,5 31.5 31,5 31.5 31.5 31,5 31.5 31.5 31.5

Limitador de corriente 40 40 40 40 40 80 80 80 100 100 100

I interruptor 2 28,49 56.98 85.46 142.44 213,66 284,88 427.32 569.75 759.67 949.59 1196.48

I totalizador seleccionado 32 63 80 160 250 300 630 630 1000 1000 1200

Tensión nominal 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220 380/220

Capacidad de interrupción > 25 > 25 > 25 > 25 > 25 > 25 > 25 > 25 > 25 > 25 > 25

ICC(S)/In 33.33 50.00 50.00 28.57 28.57 25.00 25.00 22,22 22.22 20.00 20,00