capítulo 3.2 conductores de media tensión índice

CAPÍTULO 3.2
CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
ÍNDICE
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
Conductores de Media Tensión .................................................................................. 3.2-1
Alcance del suministro ................................................................................................ 3.2-1
Características eléctricas de los cables ....................................................................... 3.2-3
Características físicas de los terminales del cable ...................................................... 3.2-3
Criterios de diseño para el dimensionamiento de los soportes ................................. 3.2-4
Partes de repuesto ...................................................................................................... 3.2-8
Condiciones del Suministro e instalación ................................................................... 3.2-8
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS
CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
3.2-1
3.2
CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
.1
Los conductores deben ser de cobre, teniendo en cuenta la capacidad de los generadores,
se especificarán para soportar las corrientes de cortocircuito de la máquina más la
contribución del sistema al cual estarán conectadas.
3.2.1 ALCANCE DEL SUMINISTRO
.1
Se contempla la provisión de cables de media tensión en las siguientes aplicaciones, para
las dos Centrales:
3.2.1.1 Barras de generador a lado secundario transformador de potencia
.1
Este suministro comprende salida de barras del generador a interruptor principal y salida
de éste a terminales de baja tensión del transformador de potencia.
.2
Sus características básicas son:
Voltaje nominal
Voltaje de aislamiento
Voltaje soportado a frecuencia industrial, rms, 1 min
Voltaje soportado tipo rayo, kV pico
Frecuencia
11kV
17,5kV
38kV
110 kV
50 Hz
Capacidad continua de corriente para San José 1:
Conducción principal (desde el generador hasta el
interruptor y al transformador)
Derivación para los equipos de excitación y de servicios
auxiliares
2.000 A
200 A
Capacidad continua de corriente para San José 2:
Conducción principal (desde el generador hasta el
interruptor y al transformador)
Derivación para los equipos de excitación y de servicios
auxiliares.
.3
2.500 A
200 A
Para capacidad de corriente de la central de San José 1 se prevé 4 cables de cobre en
paralelo MCM 500 o superior, y para la central de San José 2 se prevé 4 cables de cobre
en paralelo MCM 600 o superior. Deberán soportar los esfuerzos de cortocircuitos y de la
energía generada en forma continua sin sobrepasar la temperatura admisible en cada
conductor.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS
CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
3.2-2
3.2.1.2 Barras de celdas de media tensión hasta transformador de excitación
.1
Constituye una derivación de los tableros de media tensión hasta los bornes de lado alta
tensión del transformador de excitación.
.2
Las características de este suministro son similares a las enunciadas en cláusula
precedente. La capacidad será definida por el proveedor del sistema de excitación. Este
cable, deberá ser al menos AWG 2/0.
3.2.1.3 Interruptor de MT de suministro a SSAA
.1
Comprende el suministro desde los bornes de salida del interruptor instalada en celdas de
MT hasta los transformadores de servicios auxiliares.
.2
Las características de este suministro son similares a las enunciadas en 3.2.1.1. La
capacidad del cable será definida según nivel de cortocircuito, siendo como mínimo AWG
2/0.
3.2.1.4 Terminales y empalmes para cables de media tensión
.1
Todos los cables de media tensión deben ser suministrados con las respectivas
terminaciones en cada conector. Estas deberán ser instaladas en forma apropiada
incluyendo la conexión al sistema de tierra.
.2
Los conos, los módulos aislantes y los empalmes deberán ser moldeados con un
compuesto de caucho especial de Etileno Propileno Dieno Modificado (EPDM) con el fin
de proveer altas propiedades eléctricas y mecánicas, apto para instalación a la
intemperie. Por cada terminal se deberán instalar el número de módulos aislantes
suficientes, para proveer una distancia de fuga adecuada para instalación del terminal a la
intemperie.
.3
Los accesorios adicionales que se requieran para asegurar la continuidad del
apantallamiento entre la pantalla del cable y los conos de esfuerzo y para aterrizar la
pantalla metálica del cable, deberán ser incluidos como parte integrante de los terminales
para cables de media tensión.
.4
Las características eléctricas del terminal deberán ser:
Voltaje nominal (RMS) fase-fase
11 kV
Voltaje máximo de operación (rms)
17,5 kV
Nivel de voltaje para extinción de corona
17,5 kV
Nivel de aislamiento al impulso básico (BIL)
110 kV
Tensión no disruptiva, 50 Hz, 1 min
50 kV
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS
CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
3.2-3
.5
Los empalmes deberán ser diseñados para conectar los cables para los circuitos de fuerza
aislados a 12/20 kV, especificados en estos documentos. Ellos deberán ser aislados
totalmente, apantallados y sumergibles.
.6
Los empalmes deberán ser conectores separables, con una característica de desconexión
para ser usada solamente cuando el circuito está desenergizado.
.7
Las partes receptoras y enchufables deberán tener las provisiones adecuadas para
asegurar la continuidad eléctrica de los blindajes semiconductores del aislamiento del
cable. También deberán ser suministrados los accesorios requeridos para asegurar la
continuidad eléctrica de la pantalla metálica del cable.
.8
Los empalmes deberán tener mínimo la misma capacidad del cable a empalmar.
3.2.2 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE LOS CABLES
Tensión asignada nominal
17,5 kV rms
Nivel básico de aislamiento al impulso
110 kV
Esfuerzo dieléctrico máximo contra la
capa semiconductora interna
12 kV/mm
Conductor
Cobre
Tipo de aislamiento
XLPE
Pantallas semiconductoras
XLPE, con aditivo
semiconductor
Pantalla metálica
Cobre o aluminio
Barrera contra humedad
Cubierta de aluminio
Cubierta exterior
Polietileno
Factor de carga
100%
Corriente de Cortocircuito
40 kA
Duración de cortocircuito
1s
3.2.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS TERMINALES DEL CABLE
.1
Los terminales para conexión con los bujes de los transformadores serán de tipo exterior,
tomando en cuenta la barra para conectar los cables en paralelo asegurando la
distribución de corriente equitativa entre cada cable. El límite para la provisión y conexión
entre los equipos será en la conexión al transformador. Los terminales de cable en el
generador e interruptor, serán de tipo interior, cables instalados sobre bandejas
metálicas.
.2
Los terminales de cable serán suministrados de acuerdo con la norma IEEE Std.48.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS
CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
3.2-4
3.2.4 CRITERIOS DE DISEÑO PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE LOS SOPORTES
.1
Para la fijación y soporte de los sistemas de cables a lo largo de su ruta, se considera una
disposición de tendido en formación de grupos en trébol trifásicos, espaciados entre cada
grupo para asegurar una buena ventilación. Para el alineamiento y fijación de los cables se
especificarán estructuras de soporte metálicas, bandejas, tipo escalera.
.2
Referencias
 IEC 62067 “Power cables with extruded insulation and their accessories for rated
voltages above 15 kV up to 35 kV - Test methods and requirements”.
 AEIC CS9 “Specifications for extruded Insulation Power Cables and their accessories
rated above 15 kV Through 35 kV”
 ICEA S-108-720-2004 “Standard for extruded insulation power cables rated above 15
through 35 kV”
 IEC 60183-1984 “Guide for the Selection of High-Voltage Cables”.
 IEC 60071-1, 2 “Insulation Coordination”.
 IEC 60228 “Conductors of Insulated Cables”
 IEC series 60287 “Electric Cables - Calculation of the Current Rating”
 IEC 60287-3-2 “Economic Optimization of Power Cable Size”.
 IEC 60949 “Calculation of Thermally Permissible Short-circuit Currents, Taking into
Account non Adiabatic Heating Effects.”
 IEC 61316 “Industrial Cable Reels”.
 IEC 60694 “Common specifications for high-voltage switchgear and control gear
standards”.
 IEEE Std 404 “IEEE Standard for Extruded and Laminated Dielectric Shielded Cable
Joints Rated 2500 V to 500 000 V”.
 IEEE Std 48 “IEEE Standard Test Procedures and Requirements for AlternatingCurrent Cable Terminations 2.5 kV Through 765 kV”
 IEEE Std 400.2 “IEEE Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using
Very Low Frequency (VLF).
 IEEE Std 400.3 “IEEE Guide for Partial Discharge Testing of Shielded Power Cable
Systems in a Field Environment
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS
CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
3.2-5
 IEC 332-3-22 Test on electric cables under fire conditions
 IEC TS 60859 fluid-filled and extruded insulation cables -fluid-filled and dry type
cable-terminations
3.2.4.1 Pruebas en fábrica
.1
En esta sección se especifican las pruebas en fábrica que deberán ser realizadas por el
Contratista de los cables. Las pruebas de fábrica deberán ser efectuadas con el propósito
de demostrar que los cables y terminales cumplen las especificaciones y los requisitos
especificados. Las pruebas del cable y accesorios a ser suministrados en sus propiedades
físicas y dieléctricas.
3.2.4.2 Pruebas tipo
.1
El fabricante deberá presentar reportes de las pruebas tipo para un cable de una tensión
de 17,5 kV (fase a fase) o mayor y de características similares al solicitado. La secuencia y
procedimientos para prueba deberán estar de acuerdo con las normas.
 Las pruebas deben ser, o haber sido, realizadas sobre equipos del mismo diseño de
los que se propone suministrar.
 El Contratista deberá proponer un esquema de pruebas conducente a demostrar la
estabilidad y hermeticidad en el largo plazo (25 años) de la barrera radial contra
humedad.
 Los reportes de pruebas ya realizados deben estar validados por una entidad
independiente.
 La prueba de doblado deberá realizarse como mínimo con el menor de los siguientes
diámetros: entre el diámetro indicado en la norma y el menor de los diámetros
recomendados por el Contratista para embalaje, montaje y operación.
 El Contratista realizará pruebas para demostrar que el cable se auto extingue y que
no propaga el fuego al ser sometido a una llama externa de acuerdo a lo indicado en
la norma IEC 60332-3-22 Test on electric cables under fire conditions.
 Se incluyen las pruebas adicionales necesarias sobre los empalmes para demostrar
cumplimiento con la norma IEEE 404.
3.2.4.3 Pruebas de rutina
.1
El fabricante deberá presentar reportes de las pruebas de rutina para el conductor. Estas
son las pruebas básicas:
 Prueba de descargas parciales
 Prueba de voltaje a frecuencia industrial.
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3.2-6
 Pruebas eléctricas sobre la cubierta del cable.
Se incluyen las pruebas adicionales necesarias sobre los terminales para demostrar
cumplimento con las normas IEEE 48.
Se incluyen las pruebas adicionales necesarias sobre los empalmes para demostrar
cumplimento con la norma IEEE 404.
3.2.4.4 Pruebas a muestras de cables
.1
El fabricante deberá realizar las pruebas y presentará los reportes correspondientes. La
secuencia y procedimientos para prueba deberán hacerse de acuerdo con las normas.
.2
Las pruebas se deberán hacer sobre una muestra de cada lote de fabricación.
.3
Se destacan estas pruebas:
 Revisión del conductor de acuerdo con IEC 60228.
 Medida de resistencia eléctrica del conductor.
 Revisión constructiva y de dimensiones del cable (conductor, aislamiento, pantallas
semiconductoras, pantalla metálica, chaqueta exterior, etc.).
 Prueba de deformación en caliente (Hot set test).
 Medida de la capacitancia.
 Prueba de voltaje de impulso de maniobra.
 Prueba de voltaje de impulso tipo rayo.
 Prueba de voltaje a frecuencia industrial.
 Prueba de penetración de agua.
.4
Se deberán prever las longitudes adicionales necesarias de cable para pruebas sobre dos
(2) muestras más de cada lote en previsión de falla de cualquiera de las pruebas sobre la
primera muestra.
3.2.4.5 Pruebas durante y después de la instalación
.1
Se realizarán las pruebas basados en las recomendaciones descritas en el apéndice G de la
ICEA S-108 con la secuencia y procedimientos indicados en dicha norma. Durante el
proceso de instalación se realizarán las inspecciones y pruebas que permitan determinar
el buen estado del cable y sus accesorios y del sistema completo de los cables.
.2
Se realizarán las siguientes pruebas y verificaciones básicas:
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CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
3.2-7
 Prueba de voltaje D.C. a chaquetas y pantallas metálicas de acuerdo con IEC 60229
 Medida de resistencia eléctrica del conductor
 Prueba de voltaje A.C. (de alto voltaje) al aislamiento
 Medida de la capacitancia
.3
El Contratista deberá cumplir lo indicado en los documentos de contratación relativo a
inspección preliminar y pruebas pre-operativas.
.4
Después de terminar el montaje se deberán efectuar en todo el equipo pruebas para
verificar su correcta operación, para determinar las características eléctricas y mecánicas
y para comprobar la calibración de los dispositivos ajustables.
.5
Después de que el sistema de cables esté completamente montado e instalado, pero
desconectado del transformador y en los correspondientes extremos, se realizará una
prueba de alto voltaje en seco a cada cable mediante un equipo capaz de suministrar el
voltaje especificado a la longitud de cable instalada.
.6
Las pruebas de alto voltaje de los cables se deberán realizar siguiendo el procedimiento
de las normas a cada uno de los circuitos conformados por el cable monofásico y los
terminales del cable. Para el efecto, el Contratista suministrará todo el equipo de prueba
necesario que permita la aplicación de este voltaje a través del terminal exterior.
.7
El equipo de pruebas tendrá la capacidad requerida y todos los accesorios necesarios para
su conexión a los terminales del cable, medida del voltaje y la ejecución de las pruebas en
forma segura.
.8
Se debe realizar un chequeo de funcionamiento del equipo antes de realizar las pruebas
en sitio, con el fin de demostrar que su sistema de medida no ha sido afectado por el
transporte al sitio, y para verificar su correcta instalación. El Contratista deberá someter a
aprobación el método de verificación del factor de escala a utilizar.
.9
El equipo de prueba será suministrado por el Contratista en forma temporal para las
pruebas de los cables, adicionalmente debe tener previsto elementos de desconexión,
puestas a tierra, bujes de prueba y distancias de seguridad.
.10
Una vez que los cables con sus terminales asociados soporten la prueba de alto voltaje se
procederá a la puesta en servicio.
.11
Toda falla que se presente durante las pruebas y toda falla que se presente
posteriormente durante el período de garantía de dos (2) años, debe ser reparada por
cuenta y costo del fabricante. Toda falla en cables o terminales debe ser reparada
mediante el remplazo de todo el conjunto del cable afectado con sus dos terminales.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS
CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
3.2-8
.12
Al menos seis meses antes de la fecha programada para las pruebas en el sitio, el
fabricante deberá suministrar para aprobación, el procedimiento detallado para la
ejecución de dichas pruebas, incluyendo el cronograma de ejecución, la lista de equipos,
materiales que suministrará y cualquier otro requisito.
3.2.4.6 Pruebas a los terminales
.1
El fabricante deberá realizar las pruebas indicadas en la norma IEEE Std.48.
.2
Para las pruebas de diseño el fabricante deberá enviar reportes certificados de estas
pruebas hechas a terminales, incluyendo pruebas de descargas parciales y con
características similares a los solicitados.
.3
Las pruebas de rutina deberán ser realizadas a cada uno de los terminales del suministro.
.4
Los terminales deberán soportar las pruebas que se harán a los cables durante el
montaje.
3.2.5 PARTES DE REPUESTO
.1
El Contratista deberá tener en cuenta incluir en su suministro los repuestos que considere
necesarios para la operación y mantenimiento del sistema de cables aquí especificado.
.2
Todas las partes de repuesto deberán ser intercambiables con las piezas originales y
deberán fabricarse en el mismo material y con la misma calidad que las partes principales
de los equipos suministrados. Todas las partes de repuesto deberán ser probadas y
examinadas en igual forma que las partes originales.
.3
Con el fin de garantizar que los repuestos están en condiciones correctas de operación,
todas las partes de repuesto deberán ser probadas y examinadas en igual forma que las
partes originales.
.4
En los formularios de precios se incluyen las partes de repuesto que deberán ser
suministradas por el Contratista, consideradas como mínimas requeridas para atender las
labores de mantenimiento de los equipos. En la propuesta se deberá presentar la lista de
repuestos recomendados para el sistema de cables de potencia de alta tensión, en los
formularios establecidos para ese fin.
3.2.6 CONDICIONES DEL SUMINISTRO E INSTALACIÓN
.1
El requerimiento de subcláusula 3.2.1.1 aplica a la instalación de la celda de interruptor
del generador.
.2
El alcance de subcláusula 3.2.1.2 aplica a la instalación del transformador de excitación.
.3
Finalmente, el alcance enunciado en subcláusula 3.2.1.3 aplica a la instalación del
transformador de servicios auxiliares SS.AA.
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CAPÍTULO 3.2. CONDUCTORES DE MEDIA TENSIÓN
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.3
Estos comprenden el suministro de terminaciones, accesorios, etc. hasta su conclusión.
.4
Se ha previsto su instalación en el nivel superior del sistema de bandejas portacables, el
cual contiene tres niveles.