CÁLCULO DE LA RED EXTERIOR
|
El proceso de cálculo
comprende las etapas
siguientes:
1º. Potencia total prevista
2º. Número de Centros de Transformación, potencia y
ubicación
3º. Líneas de distribución en AT
4º. Líneas de distribución en BT
5º. Líneas de Alumbrado público
|
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 |
|
