RED DE DISTRIBUCIÓN (NTE): CÁLCULO

 

 

  CÁLCULO DE LA RED EXTERIOR 

El proceso de cálculo comprende las etapas siguientes:

1º. Potencia total prevista  Ver

2º. Número de Centros de Transformación, potencia y ubicación  Ver

3º. Líneas de distribución en AT  Ver

4º. Líneas de distribución en BT Ver

5º. Líneas de Alumbrado público Ver

 

  1º. POTENCIA TOTAL PREVISTA 

La potencia total demandada en una determinada zona de actuación Pt en KW, viene dada por la fórmula:

Pt = Pv + Pc + Pd + Ph + Pa + Pe + Pi

Donde:
Pt = Potencia total demandada en KW.
Pv = Potencia en KW, demandada por las viviendas      
Pc = Potencia en KW, demandada por edificios o locales destinados a fines comerciales o de oficinas. Se obtiene a razón de 100 W/m2.
Pd = Potencia en KW, demandada por centros de enseñanza y guarderías. Se calcula utilizando el ratio de 500 W/plaza.
Pp = Potencia en KW, demandada por locales de pública concurrencia (centros religiosos, salas de exposiciones etc.) 50 w / m2.
Ph = Potencia demandada en Kw por establecimientos hoteleros o alojamientos turísticos a razón de 1.000 W/plaza. En estos supuestos siempre hay que considerar un mínimo de 100 KW, cuando tiene menos de 50 camas se le asigna como mínimo de 25 KW.
Pa = Potencia en KW, demandada por la red de alumbrado público, a razón de 1,5 W/ m2 de superficie de vial o de la tabla de los valores recomendados por la NTE - IER, dados en función de número de luminarias de igual potencia
Pe = Potencia en KW, demandada por edificios o instalaciones de características especiales, tales como: terrenos deportivos, polideportivos, etc.
 
 
 

 2º. NÚMERO DE CENTROS DE TRANSFORMACIÓN

     La Potencia de los transformadores en KVA y el número de centros de transformación  se determina mediante la tabla:

Densidad de potencia en Kw./ Ha

Potencia de los transformadores en Kva.

Número de Centros de Transformación

=< 50

250

Pt / 250

De 50 a 100

400

Pt / 400

>= 100

2 unidades de 400

Pt / 800

 

 3º. CÁLCULO DE LAS LÍNEAS de DISTRIBUCIÓN EN A. T.

     La sección de los conductores en las redes de alta tensión se determina, en primer lugar, en función de la Potencia Máxima Admisible y a continuación, en función de la Potencia de Cortocircuito, tomándose siempre como valor de potencia de cálculo, el mayor de los obtenidos.

      A continuación, se calcula la caída máxima de tensión en la línea y si la caída no es inferior al 5 %, se adopta una sección mayor para que se cumpla la condición de que la caída de tensión no sea superior al 5%.

 

3.1. Cálculo en función de la Potencia Máxima admisible.

Donde:
P = Es la Potencia Aparente Total a Distribuir en Kva.
P1 = Suma de las potencias, en Kva. de los diferentes Centros de Transformación que alimentan la línea
C1 = Coeficiente de simultaneidad correspondiente a los centros de transformación que alimenta la línea.
C2 = Coeficiente de simultaneidad que se determina en función de la disposición de los conductores, entubados o no.
 
 

Número de Centros de Transformación alimentados

1

2

3 o más

Coeficiente C1

1,0

0,9

0,8

 

Disposición de los conductores

Nº de conductores tripolares o ternas de unipolares en la misma zanja

Coeficiente C2

En el interior de tubos

-

1,250

 

Directamente enterrados

1

1,000

2

1,176

3

1,333

4

1,538

5

1,666

 
     Una vez determinado el valor de la Potencia Total a Distribuir en Kva., se utiliza la tabla siguiente, para establecer cual es la sección de los conductores, teniendo en cuenta si los cables son unipolares o tripolares, y el aislamiento de los mismos, así como su tensión (la del cable y la de la línea).
 
 

Tensión nominal de la línea UN en Kv.

Tensión nominal del cable U en Kv.

Potencia Total a Distribuir P en Kva.

 

Tipo de Aislamiento

Cable Unipolar

Cable Tripolar

13.2

8.7/15

3.700

5.460

6.960

9.000

11.410

3.080

4.560

5.820

7.640

(2)

 

 

Papel impregnado

12/20

3.650

5.130

6.730

8.900

10.840

3.050

4.790

6.050

7.870

(2)

15

8.7/15

4.280

6.220

7.910

10.250

12.870

3.500

5.190

6.610

8.690

(2)

12/20

4.150

5.830

7.650

10.120

12.320

3.500

5.440

6.870

8.950

(2)

20

12/20

5.530

7.780

10.200

13.490

16.430

4.670

7.260

9.160

11,930

(2)

18/30

5.360

7.610

10.000

12.800

15.570

4.840

6.920

8.990

11.760

(2)

30

18/30

8.040

11.410

15.050

19.200

23.350

7.260

10.380

13.490

17.640

(2)

26/45

(2)

10.120

12.450

16.080

21.280

(2)

9.600

11.930

15.820

(2)

13.2

 

(1)

3.650

5.840

6.850

9.130

11.760

3.420

5.130

6.500

8.330

10.840

 

Etileno propileno

15

4.152

6.220

7.780

10.380

13.360

3.890

5.830

7.390

9.470

12.320

20

5.536

8.300

10.380

13.840

17.810

5.190

7.780

9.860

12.620

16.430

30

8.304

12.450

15.570

20.760

26.720

7.780

11.760

14.790

18.940

24.650

13.2

 

(1)

3.880

5.700

7.190

9.400

12.100

3.650

5.250

6.850

8.790

11.180

 

Polietileno reticulado

15

4.410

6.480

8.170

10.760

13.750

4.150

5.960

7.780

9.999

12.710

20

5.880

8.650

10.890

14.350

18.330

5.530

7.950

10.380

13.320

16.950

30

8.820

12.970

16.340

21.530

27.500

8.300

11.930

15.570

19.980

25.430

Sección S, en mm2

50

95

150

240

400

50

95

150

240

400

 
 
 
3.2. Cálculo en función de la potencia de cortocircuito
 
Obtenida la Potencia de Cortocircuito, las secciones se determinan utilizando la tabla siguiente:
 
 

Tiempo de cortocircuito

Tensión nominal de la línea UN en Kv.

Potencia de cortocircuito en MVA

Papel impregnado

Aislamiento seco

250

350

500

750

1.000

250

350

500

750

1.000

 

0.5

13.2

150

240

240

240

-

95

150

240

400

400

15

150

150

240

400

400

95

150

240

240

400

20

95

150

150

240

400

95

95

150

240

240

30

50

95

150

150

240

50

95

95

150

240

 

0.6

13.2

150

240

240

400

-

95

150

150

400

400

15

150

150

240

400

-

95

150

150

400

400

20

95

150

150

240

400

95

95

150

240

400

30

95

95

95

240

240

50

95

95

150

240

 

0.7

13.2

150

240

400

400

-

150

150

240

400

-

15

150

240

240

400

-

95

150

240

400

400

20

95

150

240

400

400

95

95

150

240

400

30

95

95

150

240

240

50

95

95

150

240

 

1.0

13.2

240

240

400

-

-

150

240

400

400

-

15

150

240

400

-

-

150

150

240

400

-

20

150

150

240

400

-

95

150

240

400

400

30

95

150

150

240

400

95

95

150

240

240

 

Sección S, en mm2

 

3.2. Cálculo de la sección en función de la Caída de Tensión
 
Este cálculo sólo se realiza cuando el momento eléctrico sea igual o superior a 9.000 Kw·Km.
El Momento Eléctrico viene dado por la expresión:
 
 
Donde:
M = Momento Eléctrico (Kw. Km.).
L0 = Longitud de línea en Km., medida desde el arranque de la misma hasta el primer Centro de Transformación
L1 = Longitud de línea en Km., entre el primer y segundo Centro de Transformación.
Ln-1 = Longitud de línea en Km., entre el penúltimo y último Centro de Transformación contiguos.
P1 = Potencia en Kva. del primer Centro de Transformación.
P2 = Potencia en Kva. del segundo Centro de Transformación.
Pn = Potencia en Kva. del último Centro de Transformación.
 
 
 
La caída de tensión en porcentaje se determina mediante la expresión:
Donde:
DU = Caída de tensión en porcentaje
D1 = Coeficiente obtenido a partir de la resistencia Kilométrica del conductor en W/Km. Y de la reactancia Kilométrica en W/Km.
D2 = Coeficiente obtenido a partir del Momento Eléctrico M, en Kw. Km. y de la tensión nominal de la línea UN en Kv.
Los coeficientes D1 y D2 se obtienen en las tablas siguientes:
 

Reactancia Kilométrica en W/Km.

Resistencia Kilométrica en W/Km.

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.80

0.08

0.16

0.21

0.26

0.31

0.36

0.41

0.46

0.86

0.10

0.17

0.23

0.28

0.33

0.38

0.43

0.48

0.87

0.12

0.19

0.24

0.29

0.34

0.39

0.44

0.49

0.89

0.14

0.20

0.26

0.31

0.36

0.41

0.46

0.51

0.90

0.16

0.22

0.27

0.32

0.37

0.42

0.47

0.52

0.92

0.18

0.23

0.29

0.34

0.39

0.44

0.49

0.54

0.93

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.95

0.25

0.28

0.34

0.39

0.44

0.49

0.54

0.59

0.99

 

Coeficiente D1

 
 
 

Momento eléctrico M en Kw. Km.

Tensión nominal de la línea UN en Kv.

13.2

15

20

30

9.000

5.166

4.000

2.250

1.000

10.000

5.740

4.445

2.500

1.112

15.000

8.609

6.667

3.750

1.667

20.000

11.479

8.899

5.000

2.223

25.000

14.349

11.112

6.250

2.778

30.000

17.217

13.334

7.500

3.334

35.000

20.088

15.556

8.750

3.889

40.000

22.957

17.778

10.000

4.445

45.000

25.827

20.000

11.250

5.000

50.000

28.696

22.223

12.500

5.556

 

Coeficiente D2

 
 
3.3. Diámetro de los Tubos de protección
 
El diámetro D en mm de los tubos de protección del cableado se obtiene en la tabla siguiente:
 

Tensión nominal del cable U en Kv.

Sección S de los conductores en mm2

50

95

150

240

400

8.7/15

150

150

150

175

200

12/20

150

150

175

200

250

18/30

175

175

200

200

250

26/45

(*)

200

200

200

250

 

Diámetros de los tubos en mm

 
 
 

3º. CÁLCULO DE LAS LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN EN B. T.

   Una vez realizado el tendido de la red de alta tensión y ubicados los Centros de Transformación de alta y baja tensión, resta dimensionar los cables del tendido eléctrico de baja tensión.

    Las secciónes se calculan en función de la potencia máxima admisible y en función del momento eléctrico máximo, adoptándose el mayor valor de los dos obtenidos.

      E CÁLCULO EN FUNCIÓN DE LA POTENCIA MÁXIMA ADMISIBLE.

      En las redes eléctricas subterráneas, la sección de los conductores viene dada por las tablas siguientes y por la siguiente expresión:

Donde:

P1 = Potencia Activa Corregida dada en Kw.

P = Potencia Activa Total a Transportar por la línea en Kw., igual a la sumatoria de las potencias activas demandadas por todos los edificios alimentados por el circuito.

C3 = Coeficiente obtenido en la tabla que se adjunta a continuación

Disposición de los conductores

Número de líneas en la misma zanja

Coeficiente C3

En interior de tubos

-

0.80

 

Cables directamente enterrados

1

1.00

2

0.85

3

0.75

4

0.70

5

0.60

 

Potencia corregida P1 en Kw.

Sección S de los conductores en fase, en mm2

Sección del neutro en mm2

Diámetro del tubo de protección D en mm

115

50

25

120

167

95

50

120

213

150

70

120

276

240

120

150

     Para una red trenzada, la sección de los conductores de fase se obtienen de la siguiente tabla:

Potencia Activa Total a Transportar P, en Kw.

Sección S de los conductores de fase en mm2

65

25

78

35

98

50

125

70

151

95

         La sección del neutro fiador es constante e igual a 54,6 mm2

 

         E CÁLCULO EN FUNCIÓN DEL MOMENTO ELÉCTRICO MÁXIMO.

A partir de las tablas siguientes y el Momento Eléctrico dado por la fórmula:

Donde:

M = Momento Eléctrico (Kw. Km.).

L0 = Longitud de línea en Km. Medida desde el Centro de Transformación de Alta tensión a Baja tensión o arranque de la misma, hasta el primer edifico o instalación integrada en el circuito (primer punto de entrega).

L1 = Longitud de línea en Km. Entre el primer y segundo edificio o instalación integrada en el circuito (segundo punto de entrega).

Ln-1 = Longitud de línea en Km. Entre el penúltimo y último edificio o instalación integrada en el circuito (punto de entrega enésimo).

P1 = Potencia en Kw. del primer edificio o instalación integrada en el circuito.

P2 = Potencia en Kw. del segundo edifico o instalación integrada en el circuito.

Pn = Potencia en Kw. del edificio o instalación enésima integrada en el circuito.

 

Momento eléctrico máximo en Kw. Km.

9.19

18.45

28.59

47.34

Sección S de los conductores de fase, en mm2, en tendidos subterráneos

50

95

150

240

 

Momento eléctrico máximo en Kw. Km.

4.89

6.78

9.19

13.27

18.45

Sección S de los conductores de fase, en mm2, en líneas trenzadas

25

35

50

70

95

 

4º. CÁLCULO DE LAS LÍNEAS DE ALUMBRADO PÚBLICO.

La sección de los conductores se hace de acuerdo a las tablas siguientes y la fórmula:

Donde:

M = Momento Eléctrico (Kw. Km.).

L0 = Longitud de línea en Km entre el cuadro de mando y protección del alumbrado y el primer punto de luz.

Lj = Longitud de línea en Km entre dos puntos de luz consecutivos

Pj = Potencia en W de la lámpara enésima.