ESTUDIO DE CARGAS DEL URBANISMO

SELECCIÓN DEL MODULO TIPICO

El urbanismo muestra una topología regular según su

distribución geográfica en 16 Hectáreas.

SELECCIÓN DE TRANSFORMADORES

Sectores 1-4-8-12-16-20-24

Estos sectores Comprenden de 18 Casas. Para este caso el factor de demanda 38% según CEN TABLA 220-32 (ver Anexo 3), se considera un factor de potencia de 0,8.

Cálculo del banco de transformación:

Potencia de cada vivienda

PPARA1VIV .=10.183,2W

SPARA1VIV .=P

FP×1000= 10.183,2

0,8×1000

SPARA1VIV .=12,729kVA

Potencia del alumbrado publico

SA .P.=PAP x1.100.8 x1000

(kVA)

SA .P.=150 x1.100.8 x1000

(kVA )=0,206KVA

Se tiene que la carga estimada por consumir es de:

SC=S×F d

SC=12,73×0,38(38% Tomado del Anexo 3 , para 18

viviendas).

SC=4,84kVA

Carga Total para 18 Viv.= 18 × 4,84 KVA

Carga Total para 18 Viv. = 87,12 Kva

Carga Total del sector = (Carga Total para 18 Viv.+ Carga Total

de alumbrado Público.)x 1,2

Carga Total del sector = (87,12+ 4x0,206 ¿ x1,2=105,53 kva

Según los valores normalizados de capacidad para

transformadores que se fabrican en Venezuela, se escogió tres

transformadores monofásicos conectados en delta estrella

puesta a tierra, de 3x37,5 KVA= 112,5 Kva. Quedando una

reserva nominal para un crecimiento futuro de la demanda para

estos sectores, con un total de reserva de ≥ 20% del

transformador (valor exigido por la empresa de distribución de

energía CADAFE. Y un factor de utilización 93,80 %

Bajante del conductor del transformador a la red de baja

tensión

I TRANFORMADOR=( (KVATRANSFORMADOR ) )

208×√3

I TRANFORMADOR=(112,5 KVA )

208×√3=312,66 Amp.

Solución El conductor del transformador será 3 # 350 TTU a 90°C

BAJA TENSIÓN

Cálculo del conductor por capacidad de corriente:

I Sector=((SCONSUMO×NºCASA )+(S A. P x N º LUMINARIA )) x 1,2

208×√3

I Sector=(105,53 kva )0,208×√3

I Sector=293,27 Amp.

Por capacidad de corriente aplicando la tabla del

(Anexo 1) en el renglón conductor de alineación de aluminio

Arvidal, y dejando un margen de reserva para futuras cargas se

escogió conductor Arvidal N° 4/0 AWG ya que este soporta hasta

350 Amp.

Cálculo del conductor por caída de tensión:

% V= KD × kVA × m

KD=∑ ΓCosφ+ X Sen φ

10× Kv2

Dado que se tiene un factor de potencia de 0,8 conectado

a un sistema trifásico, y se usará conductor Arvidal 4/0, de

acuerdo a la tabla N° 2.2 del Reglamentos y normas generales

para redes de distribución y líneas de alimentación C.A.D.A.F.E,

Ver Anexos 2 se tiene que:

Resistencia (r) del conductor 4/0=0,3018 ohm/Km

Reactancia (X) del conductor 4/0=0,3127 ohm/Km

KD= ((0,3018 × Cos (36,869))+(0,3127 × Sen (36,869) ))10 × 0,2082

3x37,5 KVA

2x4,84+0,206

20,5m 28.29m

28 m

5x4,84+0,206 7x4,84+0,2064x4,84+0,206

9.886 KVA 24,406 KVA 19,556 KVA 34,086 KVA

Para un conductor N° 4/0 Arvidal con Fp de 0,8 se tiene que:

KD=0,9917227×10−3 . En baja tensión.

kVA×m=24,406 (28,29 )+9,886 (20,5+28,29 )

kVA×m=1172,784

%V=(0,9917227×10−3 )×1172,784

%V =1,163

% ΔV=1,163 .La caída de tensión para redes secundarias será

≤ 3%. Por Caída de Tensión, se proyectó conductor Arvidal 4/0

AWG.

En resumen para estos sectores tenemos que:

La opción sería colocar un banco de transformador trifásico

de 3x 37,5 kVA, el tendido eléctrico consta de:

Para las fases + NEUTRO Cond. # 4/0 AWG. Arv.

Para el control de alumbrado Cond. # 2 AWG. Arv

La protección recomendada para este tipo de

transformador según la norma CADAFE NT-DV-00-03-06

“Protección del Sistema de distribución contra Sobrécorriente (ver

Anexo 6) fusibles de 6 Amp, tipo K.

El conductor de salida del transformador es cable de cobre

TTU N° 350 KCM 600 V 90°C ML (Anexo 1)

Sectores 10-18

Estos sectores Comprenden de 18 Casas. Para este caso el

factor de demanda 38% según CEN TABLA 220-32 (ver Anexo 3), se considera un factor de potencia de 0,8.

Cálculo del banco de transformación:

SPARA1VIV .=12,729 KVA

Se tiene que la carga estimada por consumir es de:

SC=S×F d

SC=12,729×0,38(38% Tomado del Anexo 3, para 18

viviendas).

SC=4,84kVA

Carga Total para 18 Viv.= 18 × 4,84 KVA

Carga Total para 18 Viv. = 87,12 Kva

Potencia del alumbrado público avenida

SA .P 400w .=PAP x 1.100.8x 1000

(kVA)

SA .P 400w .=400 x1.100.8 x1000

(kVA )=0,550KVA

Carga Total del sector = (Carga Total para 18 Viv.+ Carga Total de alumbrado Público (150w) .+ Carga Total de alumbrado Público(400w).)x 1,2

Carga Total del sector = (87,12+ 4x0,206+10 x 0,550¿x 1,2=112,13 kva

Según los valores normalizados de capacidad para

transformadores que se fabrican en Venezuela, se escogió tres

transformadores monofásicos conectados en delta estrella

puesta a tierra, de 3x37,5 KVA= 112,5 Kva. Quedando una

reserva nominal para un crecimiento futuro de la demanda para

este sector, con un total de reserva de ≥ 20% del transformador

(valor exigido por la empresa de distribución de energía CADAFE.

Y un factor de utilización de 93,67%

Cálculo del conductor por capacidad de corriente:

I Sector=((SCONSUMO×NºCASA )+(S A. Px N º LUMINARIA )) x 1,2

208×√3

I Sector=(112,13kva )0,208×√ 3

I Sector=311,61 Amp.

Por capacidad de corriente aplicando la tabla del (Anexo 1)

en el renglón conductor de alineación de aluminio Arvidal, y

dejando un margen de reserva para futuras cargas se escogió

conductor arvidal N° 4/0 AWG ya que este soporta hasta 350

Amp.

Cálculo del conductor por caída de tensión:

Para un conductor N° 4/0 Arvidal con Fp de 0,8 se tiene que:

KD=0,9917227×10−3 . En baja tensión.

kVA×m=19,57 (28 )+9,886 (28+28,19)

kVA×m=1103,45

%V =(0,9917227×10−3 )×751,673

%V =1,094

% ΔV=1,094 La caída de tensión para redes secundarias será

≤ 3%. Por Caída de Tensión, se proyectó conductor Arvidal 4/0

AWG.

En resumen para estos sectores tenemos que:

La opción sería colocar un banco de transformador trifásico

de 3x 37,5 kVA, el tendido eléctrico consta de:

3x37,5 KVA

4x4,84+0,206+10x0,550

28,12m

28,00m 28,19 m

8x4,84+0,206 2x4,84+0,2064x4,84+0,206

25,07 KVA 38,93 KVA 19,57 KVA 9,886 KVA

Para las fases + NEUTRO Cond. # 4/0 AWG. Arv.

Para el control de alumbrado Cond. # 2 AWG. Arv

La protección recomendada para este tipo de

transformador según la norma CADAFE NT-DV-00-03-06

“Protección del Sistema de distribución contra Sobrécorriente (ver

Anexo 6) fusibles de 6 Amp, tipo K.

El conductor de salida del transformador es cable de cobre

TTU N° 350 KCM 600 V 90°C ML 90 °C ML(Anexo 1)

Memoria de Cálculo de la Red Primaria.

Diagrama Unifilar en Media Tensión.

0,0846 Km 0,0679 Km

112,5 KVA

0,0944 km 0,0859 K m

112,5 KVA112,5 KVA

A

B N

MC

0,045 Km

0,0524 Km

0,0489 Km

0,0846 Km0,0489 Km

Tramo más Critico A-B-C-D-E-F-G-H-I:

112,5 KVA112,5 KVA112,5 KVA 112,5 KVA

112,5 KVA

112,5 KVA112,5 KVA112,5 KVA 112,5 KVA

112,5 KVA112,5 KVA112,5 KVA 112,5 KVA

112,5 KVA112,5 KVA112,5 KVA 112,5 KVA

112,5 KVA112,5 KVA

D

E

LL

L

K

H

G

F

J

0,0594 Km

0,0458 Km

0,0594 Km

0,0596 Km

0,0456 Km

0,0944 km 0,0859 K m0,0846 Km0,0489 Km

0,0944 km 0,0859 K m0,0846 Km0,0489 Km

0,0944 km 0,0859 K m0,0846 Km0,0489 Km

0,0944 km 0,0859 K m0,0846 Km0,0489 Km

0,0944 km 0,0859 K m0,0846 Km0,0489 Km

112,5 KVA 112,5 KVA

337,5 KVAB

0,045 Km

0,0524 Km

Cálculo del conductor por capacidad de corriente:

I❑= S√3 XV

I❑=27 X (3 X 37,5 KVA)

√3 X13.8 KV

I❑=127,23 Amp .

112,5 KVA112,5 KVA

D

E

C

H

G

F

0,0594 Km

0,0458 Km

0,0594 Km

0,0596 Km

0,0944 km 0,0859 K m0,0846 Km0,0489 Km

112,5 KVA 112,5 KVA

I

450 KVA

450 KVA

450 KVA

450 KVA

450 KVA

0,0456 Km

Por el mejoramiento de las redes utilizaremos el conductor

Arvidal N° 1/0 ver la tabla del (Anexo 2) cuya capacidad es

225 Amp.

Cálculo del Conductor por Caída de Tensión.

% ΔV=KVA×KM×KD

Dado que se tiene un factor de potencia de 0,8 conectado a

un sistema trifásico, y se usará conductor Arvidal 1/0, de

acuerdo a la tabla N° 2.2 del Reglamentos y normas

generales para redes de distribución y líneas de alimentación

C.A.D.A.F.E, Ver Anexos 2 se tiene que:

Resistencia (r) del conductor 1/0=0,6043 ohm/Km

Reactancia (X) del conductor 1/0=0,3375 ohm/Km

KD= ((0,6043 × Cos (36,869))+(0,3375 × Sen (36,869)))10 × 13,82

Para un conductor N° 1/0 Arvidal con Fp de 0,8 se tiene que:

KD=0,359641×10−3 .

KVA× KM=337,5 ( 0,045 )+450 (0,045+0,0524 )+450 (0,045+0,0524+0,0594 )+450 (0,045+0,0524+0,0594+0,0458 )+450 (0,045+0,0524+0,0594+0,0458+0,0594 )+450 (0,045+0,0524+0,0594+0,0458+0,0594+0,0456 )+112,5 (0,045+0,0524+0,0594+0,0458+0,0594+0,0456+0,0596+0,0489 )+112,5 (0,045+0,0524+0,0594+0,0458+0,0594+0,0456+0,0596+0,0489+0,0846 )+112,5 (0,045+0,0524+0,0594+0,0458+0,0594+0,0456+0,0596+0,0489+0,0846+0,0944 )+112,5 (0,045+0,0524+0,0594+0,0458+0,0594+0,0456+0,0596+0,0489+0,0846+0,0944+0,0859 )

KVA× KM=725,20875

Para un Factor de potencia de 0.80 y conductor Arvidal N° 1/0,

tenemos que la constante K = 0,35964 × 10-3 donde se tiene

que:

% ΔV=725,20875×(0,35964×10−3)

% ΔV=0,26081La caída de tensión para redes primarias será ≤ 3,5

% (Incluyendo la reserva).

Tomando en cuenta el crecimiento que experimentara la demanda

en el tiempo, además de posibles expansiones aun no

contempladas en este proyecto, se seleccionó el conductor 1/0

Arvidal para este y para cada uno de los sectores que se derivan,

de esta manera dicha red podrá absorber un crecimiento

vegetativo de la demanda residencial.

CONDUCTOR DE COBRE DESNUDO CONDUCTOR DE ALINEACION DE ALUMINIO ARVIDAL

calibre Peso Sección Diámetro Capacidad Resistencia Calibre Peso Sección DiámetroCapacida

dResistenci

a REACTANCIA

AWGKg/Km mm2 cm AMPERIOS CC 20° 1 Km AWG Kg/Km mm2 cm

AMPERIOS

CC 20° 1 Km

6 120,6 13,296 4,67 120 1,3222

4 191,8 21,150 5,89 170 0,8301 4 68 24,7 6,4 140 1,320 0,368

2 304,5 33,620 7,42 230 0,5217 2 108 39,3 8 170 0,829 0,351

1/0 484,6 53,510 9,47 310 0,3281 1/0 172 62,5 10,1 225 0,521 0,337

2/0 511,4 67,440 10,54 360 0,2608 2/0 217 78,7 11,4 260 0,413 0,324

3/0 771 85,000 11,94 420 0,2047 3/0 273 99,2 12,7 300 0,328 0,328

4/0 972 107,000 13,41 480 0,1640 4/0 345 125,1 14,3 350 0,260 0,307

BANCOS TRIFASICOS BANCOS MONOFASICOS CONDUCTOR TTU (600V)

BANCOS FUSIBLES CORRIENTE CORRIENTECONDUCTO

R TTU BANCOS FUSIBLES CORRIENTE CORRIENTECONDUCTO

R TTU CALIBRE

CAPACIDAD

AMPERIOS CALIBRECAPACIDADAMPERIOS

(KVA) A.T A.T 13,8 KV B.T 208 V POR FASE (KVA) A.T A.T 13,8 KV B.T 208 V POR FASE 6 65 500

3 X 5 1 0,63 41,18 1 # 1 1 X 5 1 0,36 20,83 1 # 6 4 85 600

3 X10 2 1,26 83,37 1 # 2 1 X10 1 0,72 41,66 1 # 6 2 115 700

3 X 15 3 1,88 125,00 1 # 1/0 1 X 15 2 1,08 62,40 1 # 4 1/0 150 750

3 X 25 5 3,14 208,42 1 # 4/0 1 X 25 2 1,81 104,16 1 # 2 2/0 175 1000

3 X 37,5 6 4,71 312,63 1 # 400 1 X 37,5 3 2,71 156,25 1 # 1/0 4/0 230

3 X 50 8 6,28 416,85 1 # 600 1 X 50 4 3,62 208,33 1 # 4/0 250 255

3 X 75 12 9,42 625,27 2 # 350 1 X 75 6 5,43 312,50 2 # 2/0 300 285

ANEXO 2

Tabla 2.2. Características de Conductores de Aluminio Desnudo, Conductividad 61%

A.W.G. Nº

Número de Hilos

Diámetro de cada Hilo en

mm.

Diámetro Exterior en mm.

Carga de Ruptura en Kg.

Peso enKg./Km.

(1) Capacidad

en Amperios

Resistencia enohm/Km.; a 60

C.P.SReact.

Induct. a60 C.P.S

en ohm/Km.

S= 0,30487

m

React.Induct.

a 60C.P.S en MΩ/Km S=0,304

87 m

Cobre Equivalente

AWG

25ºC 50ºC4/0 7 4,4170 13,2588 1631,81 295,71 380 0,2745 0,3018 0,3127 0,0705 2/0

3/0 7 3,9319 11,7856 1293,18 234,54 327 0,3465 0,3807 0,3215 0,0727 1/0

2/0 7 3,5023 10,5156 1068,18 185,77 282 0,4360 0,4788 0,3302 0,0747 1

1/0 7 3,1191 9,3472 847,72 147,43 242 0,5496 0,6043 0,3375 0,0770 2

1 7 2,7787 8,3312 698,63 116,70 209 0,6956 0,7639 0,3477 0,0790 3

2 7 2,4739 7,4168 575,45 92,74 180 0,8757 0,9627 0,3564 0,0812 4

3 7 2,2021 6,6040 464,53 73,57 155 1,0993 1,2111 0,3651 0,0893 5

4 7 1,9608 5,8928 375,45 58,35 134 1,3913 1,5279 0,3851 0,0854 6

6 7 1,5544 4,6736 239,71 36,64 100 2,2111 2,4285 0,3913 0,0897 8

(1) conductor a 75 ºC, viento a 2254 Km./h, airea a 25 ºC y frecuencia a 60 C.P.S.

Fuente: Reglamentos y normas generales para redes de distribución y líneas de alimentación C.A.D.A.F.E.

NEXO 3

Número de unidades de vivienda

Factor de demanda %

3-5

6-7

8-10

11

12-13

14-15

16-17

18-20

21

22-23

24-25

26-27

28-30

31

32-33

34-36

37-38

39-42

43-45

45

44

43

42

41

40

39

38

37

36

35

33

32

31

30

29

28

27

26

Anexo N°3. Factor de demanda para tres o más unidades de vivienda multifamiliares empleando el cálculo opcional. CEN TABLA 220-32.

ANEXO 4

Anexo N4°. Regulación de tensión en los sistemas de distribución. Normas de Diseño CADAFE NT-DV-00-03-03.

ANEXO 5

Capacidad nominal del Banco Capacidad del Fusible Tipo de Fusible

3 × 5 1 H

3 × 10 2 H

3 × 15 3 H

3 × 25 5 H

3 × 37, 5 6 K

3 × 50 10 K

3 × 75 10 KAnexo N° 5: Fusible primario en 13.8 kV para banco de transformación trifásico en

postes.