EXPEDIENTE DE ESTUDIO DEFINITIVO “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO” PARTE I: LÍNEA PRIMARIA VOLUMEN I MEMORIA DESCRIPTIVA – ESPECIFICACIONES TÉCNICAS RELACIÓN DE DOCUMENTOS DESCRIPCIÓN DOCUMENTO VOLUMEN I CAPITULOS Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Capítulo I : Memoria Descriptiva Capítulo II : Especificaciones Técnicas de Suministro Capítulo III : Especificaciones Técnicas de Montaje Volumen I : Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO” PARTE I: LÍNEA PRIMARIA CAPITULO I MEMORIA DESCRIPTIVA Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I : Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas EXPEDIENTE DE ESTUDIO DEFINITIVO “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO” CAPITULO I: MEMORIA DESCRIPTIVA INDICE 1 ASPECTOS GENERALES 1.1 ANTECEDENTES DEL PROYECTO 1.2 FUENTE DE FINANCIAMIENTO 1.3 OBJETIVO DEL PROYECTO 1.4 FUENTES DE INFORMACIÓN 1.5 DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DEL PROYECTO 1.5.1 Ubicación 1.5.2 Condiciones climatológicas 1.5.3 Topografía - altitud del área del proyecto 1.5.4 Vías de acceso 1.5.5 Actividades económicas y Sociales 2 ALCANCES DEL PROYECTO 2.1 DE LA LÍNEA PRIMARIA PROYECTADA 3 DESCRIPCION DEL PROYECTO 3.1 NORMAS APLICABLES 3.2 SELECCIÓN DE RUTA 3.3 CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO EXISTENTE 3.3.1 Estudio de Mercado 3.4 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA 3.5 CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPAMIENTO 3.5.1 POSTES 3.5.2 CONDUCTOR 3.5.3 AISLADORES 3.5.4 RETENIDAS Y ANCLAJES 3.5.5 PUESTA A TIERRA 3.5.6 MATERIAL DE FERRETERÍA 4 CRITERIOS DE DISEÑO ELECTRICO 4.1 REGULACIÓN DE TENSIÓN 4.2 NIVEL DE AISLAMIENTO REQUERIDO 4.3 SISTEMA DE PROTECCIÓN 4.4 NIVEL DE AISLAMIENTO DE LOS EQUIPOS 4.5 NIVEL DE CORTOCIRCUITO Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas 4.6 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA 5 CRITERIOS DE DISEÑO MECÁNICO 5.1 NORMAS APLICABLES 5.2 CÁLCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES 5.2.1 Consideraciones de diseño 5.2.2 Formulación de hipótesis de cálculo 5.3 CÁLCULO MECÁNICO DE ESTRUCTURAS 5.4 HIPÓTESIS DE CÁLCULO 5.5 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESTRUCTURAS 5.6 FACTORES DE SEGURIDAD 5.7 CARGAS PREVISTAS 6 SERVIDUMBRE 7 RELACION DE PLANOS Y ANEXOS 8 VALOR REFERENCIAL Y PLAZO DE EJECUCION 8.1 VALOR REFERENCIAL 8.2 PLAZO DE EJECUCIÓN DE OBRAS 8.3 FUENTE DE FINANCIAMIENTO Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO” MEMORIA DESCRIPTIVA LINEA PRIMARIA 1 1.1 ASPECTOS GENERALES Antecedentes del proyecto La MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE PUERTO INCA con la misión de Promover el desarrollo sostenible socioeconómico de la población en la provincia de Puerto Inca, concretizando los servicios básicos, en forma participativa con los actores sociales de desarrollo utilizando adecuadamente los recursos y conservando el medio ambiente. Para ejecutar las obras de Ampliación, Remodelación, Mejoramiento, Rehabilitación y Reubicación de Redes de Distribución de servicio eléctrico para mejorar la calidad de servicio de la misma, es necesario contar con los estudios de Ingeniería Definitiva a nivel de Ejecución de Obra del Proyecto “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO”. 1.2 Fuente de Financiamiento De acuerdo a la normatividad vigente la ejecución de Obra del Proyecto “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO”, será financiada en su totalidad por la Municipalidad Provincial de Puerto Inca. 1.3 Objetivo del proyecto El Proyecto “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO”, tiene por objetivo el diseño de las instalaciones eléctricas para la interconexión de los alimentadores A4892 y A4891 mediante Línea Primarias Trifásicas en 33 kV a través del montaje de postes, ferretería y conductor AAAC de 50 mm2. El proyecto se desarrolló con la finalidad de mejorar el suministro eficiente y confiable del servicio de energía eléctrica que permitirá mejorar el desarrollo socio-económico y agroindustrial de las localidades de Puerto Inca –Codo de Pozuzo, provincia de Puerto Inca del departamento de Huánuco. Los indicadores calidad del suministro, SAIFI (Frecuencia Media de Interrupción por usuario) y SAIDI (Tiempo Total Promedio de Interrupción por usuario) en las localidades comprendidas en los Alimentadores A4891 si bien es cierto superan las tolerancias Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas establecidas debido a los deslizamiento de tierras, caída de árboles y demás factores, los cuales perjudican el sistema eléctrico pozuzo. SS.EE. Pozuzo AÑO (*) 2015 2016 Tolerancia ponderada Total Total Dist. Dist. SAIFI 112.91 90.96 SAIDI 413.30 273.44 SAIFI 67.13 71.73 SAIDI 103.12 210.14 Res.590-2007-OS/CD SAIFI 12.0 12.0 SAIDI 24.0 24.0 El presente expediente de Estudio Definitivo ha sido desarrollado tomando en consideración los criterios técnicos de los sistemas económicamente adaptados, procedimientos adecuados para la ejecución y puesta en servicio de la obra, cumpliendo las disposiciones del MEM, Instituto Nacional de Cultura, Municipalidades en la que se encuentran las localidades involucradas y normatividad vigente de las empresas del grupo Distriluz. 1.4 Fuentes de Información Para elaborar el estudio de ingeniería definitiva para la electrificación del Sector involucrado, se analizaron las siguientes fuentes de información: 1.5 Código Nacional de Electricidad-Suministro 2011. Reglamento de Protección Ambiental en las actividades eléctricas DS N—029-94 Reglamento Nacional de Edificaciones. RD-018-2002-EM/DGE. Norma de Procedimientos para la Elaboración de Proyectos y Ejecución de Obras en Sistemas de Distribución y Sistemas de Utilización en Media Tensión en Zonas de Concesión de Distribución. Normas DGE “Terminología en Electricidad” y “Símbolos Gráficos en Electricidad Normas para la electrificación rural de la DGE/MEM vigentes. Resoluciones Ministeriales (relativo a Sistemas Eléctricos para tensiones entre 1 y 36 kV- Media Tensión), vigentes. Resolución Directoral N° 154-2012 EM/DGE Descripción del área del proyecto 1.5.1 Ubicación . El proyecto “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO”, se ubica en el departamento de Huánuco, en la provincia de Puerto Inca en el distrito de Puerto Inca. Esta área está delimitada según las coordenadas UTM siguientes: COORDENADAS UTM ZONA 18L NORTE ESTE 8962967 496540 Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas 8947803 449353 Ubicación Política ITEM 1 DISTRITO PUERTO INCA PROVINCIA DEPARTAMENTO PUERTO INCA HUANUCO La ubicación del área del proyecto se indica en el plano de Ubicación Nº UB-01. 1.5.2 Condiciones climatológicas Las condiciones climatológicas registradas por el SENAMHI (*), son los siguientes: Estación Meteorológica Puerto Inca CNE Mapa Seleccionado Años de Registro 2011 al 2017 Zona B Eólico 700 – 1 785 Temperatura máxima absoluta ( ºC ) 37.1 Temperatura mínima absoluta ( ºC ) 15.7 Temperatura media ( ºC ) 27.6 Velocidad máxima del viento ( km/hr ) 77.3 La altitud del área del proyecto varía entre 200 y 280 m.s.n.m. 80 65-85 50 (**) 16 27 70 (*)En el Anexo se muestra la información del SENAMHI y mapa eólico. (**) Se está considerando el efecto creep. La información similar registrada por el SENAMHI corresponde a la estación mostrada en el siguiente cuadro: Nº 1 Estación Dpto. Provincia PUERTO INCA - 4727A4F8 Huánuco Puerto Inca 1.5.3 Distrito Longitud Puerto Inca 74° 57' 39'' Latitud Altura (msnm) 9° 22' 53'' 253 Topografía - altitud del área del proyecto El clima en la zona es cálido tropical en el distrito de Puerto Inca y las márgenes del Río Pichis. El clima predominante es cálido, tienen como característica general las temperaturas diurnas elevadas (más de 25ºC) y temperaturas nocturnas que descienden a 20ºC. La localidad que comprende el proyecto se ubica en altitud desde los 200 m.s.n.m. (mínimo) hasta los 280 m.s.n.m. (máximo). 1.5.4 Vías de acceso El área en el que se desarrolló la obra es accesible por vía terrestre desde Lima mediante la carretera Lima-Pasco-Huánuco-Ucayali, asfaltada y San Alejandro (Ucayali) Pto Zungaro – Puerto Inca afirmada y en buen estado. A continuación un resumen del acceso a dicha localidad: DISTANCIAS Y TIEMPO DE LA LOCALIDAD Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas A TIPO DE VÍA Distancia km Tiempo con movilidad Lima Huánuco asfaltado 440.0 8.0 hr Huánuco San AlejandroUcayali asfaltado 360.0 6.0 hr San Alejandro Puerto Inca afirmado 72.0 2.0 hr DESDE 1.5.5 Actividades económicas y Sociales a. Sector Agricultura y Ganadería Las principales actividades económicas en el ámbito del proyecto son las que provienen de la actividad agropecuaria (agricultura y ganadería) y otras actividades complementarias principalmente en las zonas adyacentes a los ríos. Agricultura Se basa principalmente en la producción de la selva baja, yuca, achote, además de la producción de frutales como son: plátanos, limón, palta, chirimoya, lima, granadilla entre otros. La actividad agrícola es autogestionaria, lograda a base de las posibilidades económicas y esfuerzo de cada agricultor utilizando semillas que no han sido mejoradas genéticamente y con poco uso de fertilizantes para el logro de una óptima producción. Las técnicas han mejorado, pero no hay difusión de estos conocimientos técnicos, ni proyectos de represamiento, reforestación, canales de irrigación, etc., que lograrían impulsar la producción. Ganadería La producción se encuentra basada en su mayoría de vacuno, porcino. Esta producción representa una actividad económica muy importante que promueve del desarrollo de la zona. Sector Industrial y Comercial Industria La actividad industrial es muy insipiente en la zona, salvo el caso de la extracción de madera, mediante aserraderos, que en su mayoría son impulsadas por motores Diesel. Comercial Existe un gran intercambio comercial en Puerto Inca, lugar de concentración de productos de la zona, las cuales llegan en su mayoría con bote de localidades muy alejadas que no cuenta con carretera. Sector Turismo Los atractivos turísticos que se encuentran dentro del proyecto son diversos de tal manera podemos mencionar los siguientes: sitios naturales, paisajísticos, para practicar los deportes de aventura, etc. Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas En los principales centros turísticos tenemos: 2 Cueva de la Viuda Reserva Comunal El Sira ALCANCES DEL PROYECTO El proyecto comprende el diseño de Líneas Primarias trifásicas en 33 kV; con conductor desnudo de aleación de aluminio de 50 mm2 AAAC. 2.1 De la línea primaria proyectada La línea primaria proyectada comprende extensiones desde las líneas primarias existentes en San Juan de Codo la interconexión desde el alimentador A4892 al alimentador A4891, con energía proveniente del SEIN; Estas líneas primarias proyectadas tienen las siguientes características principales: Tensión Nominal del Sistema Máxima Tensión de Servicio Sistema Conductor de fase Longitud total línea Estructuras : 33 kV : 36 kV : Trifásico en 33 KV : Aleación de aluminio tipo AAAC, desnudo de 50 mm2. : 38.16 km : Postes de CAC de 13/400, 13/500 y 15/500 m Relación de Tramos de Líneas Primaria: DERIVACION LP_1 3 3.1 DESCRIPCION Línea Primaria en 33 KV, 3x50 mm² AAAC - SANTA ROSA DE YANAYACU SAN JUAN DE CODO LONGITUD (km) 38.16 DESCRIPCION DEL PROYECTO Normas aplicables El estudio de ingeniería definitiva y labores de campo se han desarrollado, en conformidad a las prescripciones de las Normas Técnicas de la Dirección General de Electricidad para Electrificación Rural y el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011 y normas Internacionales: RD 016-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Montaje de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 018-2003-EM: Bases para el Diseño de Línea y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 024-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 026-2003-EM: Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 030-2003-EM: Especificaciones Técnicas para levantamientos Topográficos para Electrificación Rural. Ley de Concesiones Eléctricas y su Reglamento. Guía de Estudios de Impacto Ambiental para las Actividades Eléctricas. 3.2 Selección de ruta El planteamiento y selección de la ruta de las líneas y redes primarias se basó en el análisis de los siguientes criterios y normas de seguridad, enumerados en orden de importancia: Evitar el paso por zonas con vestigios arqueológicos. Evitar el paso por zonas protegidas por el estado (Decreto Supremo N° 010-90-AG). Evitar el paso por terrenos inundables, suelos hidromórficos, cauces naturales provocados por lluvias, terrenos con pendiente pronunciada en los que sean frecuentes las caídas de piedras y/o árboles y geológicamente inestables. Minimizar la afectación de terrenos de propiedad privada. Desarrollo del trazo de la ruta cercana a las carreteras, aprovechando accesos existentes como trochas comunales; y respetando los derechos de vía en las carreteras. Esto permitirá la reducción de los impactos al área de influencia del proyecto, que implica crear menos accesos para el transporte, construcción, operación y mantenimiento de la obra. Minimizar los fuertes ángulos de desvío, lo cual implica optimizar los suministros de materiales. 3.3 Configuración del Sistema Eléctrico Existente El proyecto “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO” es un sistema trifásico en 33 kV, teniendo como principales fuentes de energía el sistema interconectado nacional SEIN. La Línea Primaria de energía eléctrica transporta una potencia de 1.872 MW con una corriente máxima de 10.99 A desde los Alimentadores A4891 y A4892. 3.3.1 Estudio de Mercado El estudio de mercado eléctrico tiene por objetivo cuantificar la demanda de potencia y energía eléctrica de las localidades pertenecientes al proyecto mencionado que permitirá definir la calificación eléctrica y el dimensionamiento de la línea primaria para un horizonte de 20 años. Teniendo en consideración las características propias de cada localidad respecto a la ubicación geográfica, forma de vida, densidad y crecimiento poblacional, actividades socioeconómicas, a su infraestructura existente y proyectado, sus recursos naturales, su demanda para fines productivos artesanales, proyectos de desarrollo, etc.; se realiza la evaluación específica de su potencial de desarrollo y su futura demanda de energía y potencia para su posterior electrificación. La estimación de la máxima demanda de potencia y de energía eléctrica en el área de estudio, se realizó identificando en forma previa las localidades: sus nombres, categoría política, ubicación, población y número de viviendas; así como los diferentes tipos de cargas especiales. El análisis se realiza definiendo el Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Consumo Unitario de energía para cada tipo de carga, por sectores: doméstico, comercial, industrial, uso general, etc. Para el estudio de la demanda se asumió las siguientes premisas: El suministro de energía será continuo y confiable, sin restricciones de orden técnico (calidad de servicio) y con óptimos niveles de tensión (calidad de producto), y a costo razonable, de tal manera que cubra la demanda de cada localidad. En el análisis se consideran todas las localidades ubicadas en el área de influencia del proyecto, cuya determinación se efectuó previo reconocimiento y evaluación de la zona geográfica Se realiza la proyección de la demanda de potencia y energía para las localidades del proyecto, para el resto de localidades tales como; localidades con servicio eléctrico, localidades en ejecución de obras, evaluación por el SNIP o futuras, solo se proyecta la demanda de potencia. Como localidad futura solo se considera localidades superiores a 10 viviendas, las mismas que se proyectan con el mismo criterio de las localidades del proyecto. El análisis y definición del sistema eléctrico considera las cargas existentes, en proyecto y de futuras etapas obteniendo el resultado siguiente los cuales están detallados en los cálculos justificativos de donde se concluyen que el proyecto satisface las necesidades futuras de la demanda de 1.872 MW. DESCRIPCIÓN Potencia Requerida (kW) 2018 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 Oferta (kW) 1,109.5 3,363.8 1,138.6 3,363.8 1,168.9 1,199.7 1,231.3 1,263.9 1,297.3 1,331.9 1,366.9 1,403.2 1,440.6 1,478.9 1,518.1 1,558.2 1,599.9 1,642.3 1,686.0 1,730.8 1,777.0 1,824.4 1,872.9 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 3,363.8 Superávit 2,254.3 2,225.1 2,194.8 2,164.0 2,132.5 2,099.8 2,066.5 2,031.8 1,996.8 1,960.5 1,923.2 1,884.9 1,845.6 1,805.5 1,763.9 1,721.4 1,677.7 1,632.9 1,586.8 1,539.4 1,490.9 3.4 Características eléctricas del sistema Para todas las derivaciones hacia las localidades del proyecto, se han considerado con las siguientes características eléctricas del sistema: Tensión nominal del Sistema Tensión máxima Sistema Frecuencia nominal Factor de Potencia Nivel isoceraunico Altitud : : : : : : : 33 kV 36 kV Trifásico en 33 KV 60 Hz 0,9 (atraso) 50 200 a 280 m.s.n.m. Los cálculos eléctricos se han realizado con los valores que presentará el sistema en su etapa final, asegurándose así que la línea primaria cumplirá durante todo el período de estudio los requerimientos técnicos establecidos por las normas vigentes. Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas 3.5 Características del equipamiento 3.5.1 Postes Se ha previsto la utilización de postes como estructuras con las siguientes características: Para líneas primarias: Postes de concreto armado centrifugado de 13 y 15 m. Las mensulas serán de concreto armado y centrifugado. Los postes de concreto serán izados con fundación de concreto. Los postes a emplearse serán las que necesariamente cumplan con las especificaciones técnicas establecidas en las Normas DGE RD 025-2003-MEM. Los accesorios metálicos para los postes son: pernos maquinados, perno-ojo maquinado, tuerca-ojo, perno tipo doble armado, espaciador para espigas de cabeza de poste, Soporte Separador de Vértice de Poste de A°G°, brazo angular,. Para la identificación de las estructuras se adjunta la lámina de Detalle de Señalización de Estructuras. 3.5.2 Conductor El conductor a utilizar es de aleación de aluminio de 50 mm² AAAC, que se ha definido tomando en cuenta los siguientes factores: - Corrientes de cortocircuito - Esfuerzos mecánicos - Capacidad de corriente en régimen normal y caída de tensión - Capacidad de auto amortiguamiento al fenómeno vibratorio del conductor. Los accesorios de los conductores que se utilizan en las líneas y redes primarias son: grapa de ángulos, grapa de anclaje, grapa de doble vía, varilla de armar, manguito de empalme, manguito de reparación, pasta para aplicación de empalmes, amortiguadores de vibración y alambre de amarre. 3.5.3 Aisladores Sobre la base de los criterios normalizados por la DGE RD018-2003-MEM, se utilizaran aisladores poliméricos tipo pin 35kV (por el nivel de tensión de 33 KV) y poliméricos tipo suspensión 36 kV Norma IEC 1109. Los aisladores del tipo Pin se instalarán en estructuras de alineamiento y ángulos de desvío topográfico moderados y los aisladores de Suspensión en estructuras terminales, ángulos de desvío importantes y retención. 3.5.4 Retenidas y anclajes Las retenidas y anclajes se instalarán en las estructuras de ángulo, terminal y retención con la finalidad de compensar las cargas mecánicas que las estructuras no puedan soportar por sí solas. El ángulo que forma el cable de retenida con el eje del poste no deberá ser menor de 37°. Los cálculos mecánicos de las estructuras y las retenidas se han efectuado considerando este ángulo mínimo. Valores menores producirán mayores cargas en las retenidas y transmitirán mayor carga de comprensión al poste. Las retenidas y anclajes estarán compuestos por los siguientes elementos: Cable de acero grado SIEMENS MARTIN de 10 mm de diámetro. Varillas de anclaje con ojal-guardacabo. Grapa paralela. Aislador Polimérico con Conexión Horquilla (Estructura) y Lengüeta (Línea) de 36 kV Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Grillete tipo Lira de A°G° Guardacabo de A°G° de 3/8” diámetro x 1.6 mm espesor Conector Doble Vía Bimetálico para Cable de Acero de 10 mm ø y Cobre de 16 mm² Abrazadera de 4 sectores para Retenida, de 75 mm de altura, 6,35 mm de espesor y 70 kN de resistencia. Diámetro según dimensiones del poste, incluye 4 pernos de 12,7 mm x 3,5 mm y 4 arandelas. Bloque de concreto armado. 3.5.5 Puesta a tierra Las puestas a tierra estarán conformadas por los siguientes elementos: Electrodo de cobre de 16 mm Ø y 2.4 m de longitud. Conductor de Cobre Recocido, Cableado de 25 mm2, para la bajada a tierra Accesorios de conexión y fijación (Conector de bronce para Electrodo 16 mm ø). Plancha Doblada de Cobre, Conector de Cobre Tipo Perno Partido, Conector Doble Vía Bimetálico). 3.5.6 Material de Ferretería Todos los elementos de fierro y acero, tales como pernos, abrazaderas y accesorios de aisladores, serán galvanizados en caliente a fin de protegerlos contra la corrosión. Las características mecánicas de estos elementos han sido definidas sobre la base de las cargas a las que estarán sometidas. 4 4.1 CRITERIOS DE DISEÑO ELECTRICO Regulación de tensión Para el cálculo de flujo de carga se ha considerado todo el sistema existente y las líneas primarias proyectadas. De acuerdo a normas vigentes, se ha considerado como valor límite para la caída de tensión desde la salida de los circuitos troncales hasta los primarios de los transformadores de distribución, el ± 6,0 % de la tensión nominal. 4.2 Nivel de aislamiento Requerido Para la determinación del nivel de aislamiento se ha considerado los siguientes aspectos, según la Norma IEC 71-1: Sobretensiones a frecuencia industrial en seco Sobretensiones atmosféricas Contaminación ambiental Condiciones de Operación del Sistema: Tensión nominal del sistema Tensión máxima del sistema Contaminación ambiental del área del proyecto Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria : : : 33 kV 36 kV Ligera Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Altitud máxima sobre el nivel del mar : de 200 a 280 m.s.n.m. Nivel de aislamiento requerido exterior El nivel de aislamiento exterior, calculado según las recomendaciones de la Norma IEC 711, para la línea y red primaria se muestra en el siguiente cuadro: DESCRIPCION kV kV Zona B 33 36 kVp 137,27 kV 54,91 mm 439 Und Tensión nominal del sistema Tensión máxima entre fases Tensión de sostenimiento a la onda 1,2/50 entre fases y fase a tierra Tensión de sostenimiento a frecuencia industrial entre fases y fase a tierra Línea de fuga total El nivel de aislamiento para los equipos El nivel de aislamiento para los equipos, considerando la Norma IEC 71-1 y el criterio de aislamiento reducido para sistemas con neutro efectivamente puesto a tierra en la subestación, ha sido el siguiente: DESCRIPCION Tensión nominal del sistema Tensión máxima del sistema Tensión de sostenimiento al impulso 1,2/50 (interior) Tensión de sostenimiento al impulso 1,2/50 (exterior) Tensión de sostenimiento a frecuencia industrial entre fases y fase a tierra Unidad kV kV kVp kVp kV Valor 33 36 125 150 50 Considerando el nivel de aislamiento requerido, las características de los aisladores, la capacidad de sostenimiento al impulso atmosférico del material de las estructuras, para la línea y red primaria, se determina el uso de los siguientes aisladores: Estructuras de alineamiento Estructuras de ángulo y anclaje 4.3 : Aislador polimérico tipo PIN 35kV para toda la LP. : Aislador polimérico tipo Suspensión 36 kV Norma IEC 1109. . Sistema de protección La línea primaria proyectada será la Ampliación de Línea Primaria en 33 KV Santa Rosa de Yanayacu - San Juan de Codo, por lo que se ha considerado como elemento principal de protección a seccionadores fusibles (cut-out). Los pararrayos a emplearse en el proyecto serán para proteger los transformadores de distribución y en los seccionamientos para evitar los flameos de los aisladores en las líneas primarias, ante sobretensiones inducidas por descargas atmosféricas indirectas. Por tanto, se emplearán pararrayos de óxido metálico. Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Para determinar la capacidad del pararrayo ante sobretensiones temporarias TOVPR, considerando la amplitud de la tensión máxima que puede producirse en una fase sana (TOVSIST), ante una falla monofásica a tierra. De los resultados de cálculo se ha seleccionado pararrayos para ser utilizados en el presente proyecto tipo OZn 27 kV de tensión nominal, 10 kA y MCOV de 27 kV. 4.4 Nivel de aislamiento de los equipos Nivel de aislamiento al impulso 1,2/50 Nivel de aislamiento a 60 Hz : : 170 kVp 50 kVef Se podrá apreciar los cálculos respectivos en el VOL IV Parte I Cálculos Justificativos. 4.5 Nivel de cortocircuito Todo el equipamiento propuesto es capaz de soportar los efectos térmicos y mecánicos de las corrientes de cortocircuito equivalentes a 250 MVA, por un tiempo máximo de 0,2seg. Como consecuencia de este hecho, la sección mínima de los conductores de aleación de aluminio será de 50 mm2. 4.6 Sistema de puesta a tierra Para el presente estudio, las puestas a tierra tuvieron la finalidad de proteger a la línea primaria de las tensiones inducidas por efectos de descargas de rayos en las proximidades de la línea primaria. La configuración del sistema de puesta a tierra fue de dos tipos: El tipo PAT-1C, se instalarán en todas las estructuras de las líneas y redes primarias, que consiste en una bajada de conductor y un conductor de cobre en contrapeso en la base de la estructura. El tipo PAT-1, se instalará en las estructuras con seccionamiento y estructuras con pararrayos, que consiste de un electrodo en posición vertical Las descargas directas de rayo a la línea, la protección será efectuada por el interruptor principal instalado en la celda de salida del alimentador. Para la mejor protección del transformador de distribución contra las sobretensiones de origen atmosférico, el pararrayos debe estar ubicado lo más cerca posible al equipo, y su borne de tierra debe estar conectado al tanque del transformador; en el Anexo A se presenta la disposición de los pararrayos y las formas de conexión a tierra recomendadas por la Guía de aplicación de Pararrayos ANSI Std C62.22 97. La sección mínima del conductor de puesta a tierra, será 25 mm2, correspondiente para un conductor de cobre o su equivalente si fuese otro tipo de conductor. Se podrá apreciar los cálculos respectivos en el VOL IV Parte I Cálculos Justificativos. Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas 5 5.1 CRITERIOS DE DISEÑO MECÁNICO Normas aplicables El diseño mecánico se ha desarrollado, en conformidad a las prescripciones de las Normas Técnicas de la Dirección General de Electricidad para Electrificación Rural y el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011 y normas Internacionales: RD 016-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Montaje de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 018-2003-EM: Bases para el Diseño de Línea y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 024-2003-EM: Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 026-2003-EM: Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD 030-2003-EM: Especificaciones Técnicas para levantamientos Topográficos para Electrificación Rural. Normas internacionales IEC, ANSI-IEEE, VDE, REA y DIN. Las condiciones climatológicas del área del proyecto fueron sustentadas con información de temperaturas y velocidades de viento, información utilizada en el perfil del presente proyecto, y que han sido validada con información obtenido de SENAMHI y con las cargas y zonificación consignada en el Código Nacional de Electricidad Suministro 2011. 5.2 Cálculo mecánico de conductores 5.2.1 Consideraciones de diseño Estos cálculos tienen el objetivo de determinar las siguientes magnitudes relativas a los conductores de líneas y redes primarias aéreas en todas las hipótesis de trabajo: Esfuerzo horizontal del conductor Esfuerzo tangencial del conductor en los apoyos Flecha del conductor Parámetros del conductor Coordenadas de plantillas de flecha máxima (sólo en hipótesis de máxima temperatura) Ángulos de salida del conductor respecto a la línea horizontal, en los apoyos. Vano - peso de los apoyos Vano - medio de los apoyos Los cálculos mecánicos se basan en las indicaciones de la Norma RD-018-2003 Bases Para el Diseño de Líneas y Redes Primarias Para Electrificación Rural y de acuerdo a las condiciones ambientales de la zona, indicadas en el Código Nacional de Electricidad Suministro. En el cuadro siguiente se detalla las características de los conductores a suministrar, así como también los esfuerzos de rotura considerados en los cálculos de las hipótesis planteadas. Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas SECCION DEL DIAM. DIAM. Nº DE CONDUCTOR EXTERIOR ALAMBRES ALAMBRES (mm2) (mm) (mm) 50 5.2.2 7 9.0 3.0 MASA TOTAL (kg/m) COEF. EXPACION TERMICA (1/ºc) MOD. DE ELASTICIDAD FINAL (N/mm2) ESFUERZO EN ROTURA (N/mm2) 0.135 2,3 x 10 -6 60760 295.8 Formulación de hipótesis de cálculo Para plantear las hipótesis de carga que rigen el cambio de estado del conductor, se tuvieron en cuenta las características particulares del conductor seleccionado, así como la curva esfuerzo-deformación-creep del fabricante, y que corresponde al conductor AAAC. Las hipótesis de carga que rigen el cambio de estado del conductor seleccionado, para las Líneas y Redes Primarias son las siguientes: ZONA II: de 100 hasta 1000 msnm: HIPOTESIS 1 : EDS inicial Temperatura Velocidad de viento Sobrecarga de hielo HIPOTESIS 2 : Temperatura Velocidad de viento Sobrecarga de hielo HIPOTESIS 3 : Temperatura Velocidad de viento Sobrecarga de hielo HIPOTESIS 4 : Temperatura Velocidad de viento Sobrecarga de hielo Condición de mayor duración (EDS inicial) : 15% : 27°C : nula : nula De Mínima Temperatura : 16°C : nula : nula De Máxima Velocidad del Viento : 37°C : 70 km/h : nula De Máxima Temperatura (*) : 50 °C : nula : nula (*): Para esta hipótesis la Temperatura Máxima del Ambiente considerando el fenómeno CREEP (10 °C), se ha asumido 50°C. Los cálculos mecánicos de conductores permiten determinar los esfuerzos máximos y mínimos para el conductor en las diferentes hipótesis planteadas, de manera que se pueda diseñar adecuadamente las estructuras de la línea primaria. Asimismo se considera que los conductores de las líneas y redes primarias se han templado a EDS inicial de 18%. 5.3 Cálculo mecánico de estructuras Estos cálculos tienen por objeto determinar las cargas mecánicas en postes, cables de Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas retenida y sus accesorios, de manera que en las condiciones más críticas, no se supere los esfuerzos máximos previstos en las normas indicadas y demás normas vigentes. Para el cálculo mecánico de estructuras se consideraron las siguientes cargas: 5.4 Cargas Horizontales: Carga debida al viento sobre los conductores y las estructuras y carga debido a la tracción del conductor en ángulos de desvío topográfico. Solamente para condiciones normales (Hipótesis I) y la de máxima carga de viento (Hipótesis III) Cargas Verticales: Carga vertical debida al peso de los conductores, aisladores, crucetas, peso adicional de un hombre con herramientas y componente vertical transmitida por las retenidas en el caso que existieran. Se determinará el vano peso en cada una de las estructuras y para cada una de las hipótesis de diseño (I, II, III y IV), el cual definirá la utilización de una estructura de suspensión o de anclaje. Cargas Longitudinales: Cargas producidas por cada uno de los vanos a ambos lados de la estructura y para cada una de las hipótesis de diseño (I, II, III y IV). Hipótesis de cálculo En el presente proyecto, tratándose de una línea primaria que interconectara los alimentadores A4891 y A4892, se consideró para los cálculos de las estructuras, solo las condiciones normales; por tanto, no se consideraron hipótesis de rotura de conductor, de acuerdo a la Norma DGE RD018-2003 EM. 5.5 Características de las estructuras La estructura de soporte de la línea primaria son postes de concreto armado, con las siguientes características: Tipo de poste Longitud de poste (m) Diámetro en la punta (mm) Diámetro en la base (mm) Carga de trabajo (daN) 5.6 : : : : : Concreto armado centrifugado 13 13 15 180 180 220 375 375 450 400 500 500 Factores de seguridad Los factores de seguridad para estructuras y crucetas serán las siguientes: Postes de concreto Cruceta de CAC Retenidas 5.7 : : : 2,0 2,0 2,0 Cargas previstas Para el cálculo de las prestaciones mecánicas de estructuras, de acuerdo al tipo de estructura, se ha previsto las siguientes cargas: Estructuras de alineamiento: Conductor sano Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria PS1CS-3L Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Viento máximo perpendicular al eje de la línea Estructuras de ángulo: PA1CS-3 Conductor sano Resultante angular del tiro máximo Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en la dirección de la resultante. Estructuras de ángulo: PA2-3 Conductor sano Resultante angular del tiro máximo Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en la dirección de la resultante. Estructuras de ángulo: PA3-3 Conductor sano Resultante angular del tiro máximo Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en la dirección de la resultante. Estructuras de anclaje: PR3CS-3L Conductor sano Tiro Máximo del conductor Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en dirección perpendicular a la línea. Estructuras terminal: PTV-3 Conductor sano Tiro Máximo del conductor Carga del viento correspondiente al estado de tiro máximo en dirección a la línea. 6 SERVIDUMBRE El ancho de la faja de servidumbre para la línea primaria, por la cual se debe indemnizar a los propietarios de los terrenos afectados, ha sido de acuerdo a la indicada en el Código Nacional de Electricidad de Suministro (Tabla 219 - Anchos Mínimos de faja de Servidumbre) el cual clasifica la medida en metros de acuerdo al nivel de tensión de la línea proyectada en consecuencia se gestionó esta faja de servidumbre según lo indicado en la siguiente tabla. Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Para el presente proyecto el ancho de la faja de servidumbre es de 11 m. Previamente el Contratista, con la participación de un equipo de profesionales especializados, deberá efectuar el Estudio Definitivo para la Gestión de Servidumbre. La gestión de Servidumbre se hizo en base a la Ley de Electrificación Rural, Titulo 8. 7 RELACION DE PLANOS Y ANEXOS Las estructuras de las líneas y redes primarias están conformadas por un poste, y tienen la configuración de acuerdo con la función que van a cumplir. La relación de planos y Anexos que se presenta son las siguientes: UB-01 ANEXO 01 ANEXO 02 ANEXO 03 8 Plano de Ubicación del Proyecto Cronograma de Obra Documento Reportes Obtenidas de SENAMHI Factibilidad de Suministro VALOR REFERENCIAL Y PLAZO DE EJECUCION 8.1 Valor referencial El valor referencial de las Líneas Primarias de la Obra “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO”, es de S/. 2 691 048,95 incluido el IGV, está constituido por el costo de la adquisición de suministros de materiales, montaje electromecánico, desmontaje de materiales, transporte Lima a Obra, gastos generales directos, utilidades e IGV, tal como se detalla en el cuadro adjunto. Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas Ene-19 ITEM LINEAS PRIMARIAS S/. DESCRIPCION A SUMINISTROS DE MATERIALES 886 386,92 886 386,92 B MONTAJE ELECTROMECANICO 776 576,35 776 576,35 C TRANSPORTE DE MATERIALES 155 222,14 155 222,14 D COSTO DIRECTO ( C.D. ) 1 818 185,41 1 818 185,41 E GASTOS GENERALES DIRECTOS 15,42% 280 364,19 280 364,19 F UTILIDADES 10,00% 181 818,54 181 818,54 2 280 368,14 2 280 368,14 410 466,27 410 466,27 2 690 834,41 2 690 834,41 SUB TOTAL OBRA sin IGV IMPUESTO GENERAL A LAS VENTAS IGV (18%) COSTO TOTAL (Incluye I.G.V.) S/. 8.2 TOTAL S/. 18% Plazo de Ejecución de obras El tiempo estimado para la ejecución de Obras Civiles y Montaje Electromecánico del “AMPLIACION DE LINEA PRIMARIA EN 33 KV SANTA ROSA DE YANAYACU - SAN JUAN DE CODO, DISTRITO DE YUYAPICHIS, PROVINCIA DE PUERTO INCA – REGION HUANUCO” es de 06 meses (180 días), ver Anexo 1 Cronograma del Volumen I Memoria Descriptiva de la Línea Primaria, en el que se muestra en detalle el cronograma de las actividades en el diagrama de Gantt. 8.3 Fuente de Financiamiento El proyecto será financiado por Recursos Propios de MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE PUERTO INCA Estudio Definitivo Parte I: Línea Primaria Volumen I: Memoria Descriptiva – Especificaciones Técnicas
