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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA TESIS PRESENTADO POR: Bach. ALHUA MOYA, Franklin Gerson PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO ELECTRICISTA HUANCAYO - PERÚ 2 0 1 3 “IMPLEMENTACIÓN ÓPTIMA DE LÍNEAS Y REDES PRIMARIAS DEL SISTEMA ELÉCTRICO RURAL HUAMACHUCO II ETAPA - LA LIBERTAD” AA SS EE SS OO RR MMSScc.. IInngg.. AAUUGGUUSSTTOO BBAALLDDEEOONN DDEE LLAA RROOSSAA DDEEDDIICCAATTOORRIIAA A mis padres por el apoyo que me brindaron y por ser mis guías en todo momento. A mis hermanos por el apoyo que me brindaron en todo momento. I N D I C E CARÁTULA ASESOR .................................................................................................... DEDICATORIA ........................................................................................ ÍNDICE ...................................................................................................... RESUMEN ................................................................................................. INTRODUCCIÓN ..................................................................................... I II III IV X 01 CAPÍTULO I ASPECTOS GENERALES 1.1. Planteamiento y formulación del problema......................................... 1.1.1. planteamiento........................................................................ 1.1.2. formulación general............................................................... 1.1.3. formulación específica............................................................ 1.2.3.1. variable independiente............................................... 1.2.3.2. variable dependiente.................................................. 1.2. Objetivos………………………………………………………………. 1.2.1. objetivo general ………………………………………………. 1.2.2. Objetivo específico................................................................... 1.3. Justificación…………………………………………………………… 1.3.1. legal-social…………………………………………………….. 1.3.2. Económico…………………………………………………….. 02 02 02 03 03 03 04 04 04 04 04 05 1.4. Formulación de hipótesis……………………………………………..... 1.4.1. Hipótesis general……………………………………………… 1.4.2. Hipótesis específico…………………………………………... 1.5. Metodología de trabajo………………………………………………… 06 06 06 06 CAPÍTULO II GENERALIDADES AL SISTEMA ELÉCTRICO 2.1. Descripción general del sistema eléctrico……………………………. 2.1.1. Ubicación:……………………………………………………. 2.1.2. Relación de Localidades……………………………………... 2.1.3. Líneas Primarias……………………………………………... 2.1.4. Redes Primarias……………………………………………… 2.2 Aspectos y alcances de la línea primaria y red primaria…………….. 2.2.1 Alcances de La Línea Primaria…………………………………. 2.2.2Alcances de Redes Primarias……………………………………. 2.3. Instalaciones existentes y mercado eléctrico………………………… 2.3.1. Descripción de las Instalaciones Existentes…………………… 2.3.2. Mercado Eléctrico……………………………………………... 2.3.2.1. Resumen del Estudio del Mercado Eléctrico……….. 2.3.2.2. Horizonte de Evaluación……………………………. 2.3.2.3. Proyección de Población y Vivienda……………….. 2.3.3. Proyección del Consumo de Energía Eléctrica……………….. 2.3.3.1. Clasificación de las localidades…………………….. 08 09 09 14 15 16 16 21 30 30 41 41 41 41 41 42 2.3.4. Criterios para la Proyección de Demanda…………………… 2.3.5. Proyección de la demanda de energía eléctrica……………….. 2.3.6. Proyección de máxima demanda de potencia………………… 2.3.7. Análisis de la oferta de potencia y energía……………………. 2.3.8. Balance Oferta – Demanda……………………………………. 47 47 48 48 49 CAPÍTULO III SUMINISTRO ÓPTIMO DE MATERIALES AL SISTEMA ELÉCTRICO 3.1. Caracterización óptima de materiales……………………………….. 3.1.1. Postes y Crucetas……………………………………………. 3.1.2. Conductor……………………………………………………. 3.1.3. Aisladores……………………………………………………. 3.1.4. Retenidas y Anclajes…………………………………………. 3.1.5. Puesta a Tierra……………………………………………….. 3.1.6. Material de Ferretería………………………………………… 3.1.7. Resumen……………………………………………………… 3.2. Ensayos protocolares ………………………………………………… 3.2.1. Normas aplicables……………………………………………. 3.2.2. De las Rutas de Líneas……………………………………………... 3.2.2.1. Selección de las Rutas de Líneas………………………… 3.2.2.2. Descripción de la Ruta de Línea ………………………… 3.3. Características eléctricas del sistema………………………………… 51 51 52 53 53 54 55 55 56 57 59 59 61 63 3.3.1. Niveles de Tensión…………………………………………. 3.3.2. Niveles de Aislamiento de Líneas Primarias………………. 3.3.3. Nivel de Aislamiento de Subestaciones de Distribución…. 63 63 64 CAPÍTULO IV IMPLEMENTACIÓN DE LÍNEAS Y REDES PRIMARIAS 4.1. Condiciones influyentes……………………………………………… 4.1.1. Ser Huamachuco II etapa continua y confiable……………….. 4.1.1.1. Continua:…………………………………………….. 4.1.1.2. Confiable:……………………………………………. 4.1.2.Normas vigentes……………………………………………….. 4.2. Cronograma de ejecución…………………………………………….. 4.3. Protección ambiental…………………………………………………. 4.4. Criterios considerados………………………………………………... 4.4.1. Caída de tensión……………………………………………….. 4.4.2. Pérdida de potencia……………………………………………. 4.4.3 coordinación de la protección………………………………….. 4.4.3.1. Criterios de coordinación de protección………………. 4.4.3.2. Capacidad de los fusibles tipo k………………………. 4.4.4. Puestas a tierra………………………………………………… 4.4.4.1. Líneas primarias………………………………………. 4.4.4.2. Redes primarias……………………………………….. 65 65 65 65 66 68 68 69 69 70 70 70 71 71 72 72 CAPÍTULO V OPTIMIZACIÓN ECONÓMICA EN LA IMPLEMENTACIÓN DE LA LÍNEA PRIMARIA Y RED PRIMARIA 5.1. Análisis de costos, metrado y presupuesto…………………………… 5.1.1. Análisis de Costos - Suministro de Materiales………………. 5.1.2. Análisis de Costos - Montaje Electromecánico………………. 5.1.3. Análisis de Costos - Transporte de Materiales………………. 5.1.4. Metrado y Presupuesto……………………………………….. 5.2. Evaluación técnico - económico de la línea y red primaria…………. 5.2.1 Evaluación Técnica…………………………………………….. 5.2.2. Evaluación Económica………………………………………… 73 73 74 74 74 75 75 75 CONCLUSIONES..................................................................................... RECOMENDACIONES............................................................................ BIBLIOGRAFÍA....................................................................................... ANEXOS................................................................................................... 76 77 79 80 ANEXO 01 : Poligonal ser huamachuco II etapa ANEXO 02 : Cronograma de ejecución ANEXO 03 : Análisis de costos suministro de materiales ANEXO 04 : Analisis de Costos Montaje Electromecanico Linea y Red Primaria ANEXO 05 : Acta de Pactacion de Precios Unitarios ANEXO 06 : Metrado línea primaria y red primaria (suministro, montaje y transporte) - Presupuesto Huamachuco Registro fotográfico y cálculos justificativos RR EE SS UU MM EE NN La Ley Nº 28749, “Ley General de Electrificación Rural”, en su artículo 5to., determina que el Ministerio de Energía y Minas (MEM), a través de la Dirección Ejecutiva de Proyectos – ex DEP/MEM (ahora fusionada con el Foner creando la Dirección General de Electrificación Rural- DGER/MEM), es competente en materia de electrificación rural, y tiene el compromiso de ampliar las fronteras eléctricas en el ámbito nacional, permitiendo el acceso de esta fuente de energía a los centros poblados del interior del país, como un medio para contribuir al desarrollo socio económico, mitigar la pobreza, mejorar su calidad de vida y desincentivar la migración del campo a la ciudad mediante la implementación de proyectos de electrificación rural con tecnologías y programas de acción destinados a identificar, evitar, prevenir, mitigar o compensar los impactos culturales, sociales y ambientales que estos pudieran ocasionar. Implementación Óptima de Líneas y Redes Primarias del Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa está ligado a la forma de suministrar energía eléctrica en forma continua y confiable con los índices de calidad de acuerdo a las Normas pertinentes,cumpliendo con el cronograma de ejecución, teniendo en cuenta la importancia de la protección del medio ambiente, diseñando adecuadamente a fin de que cumplan con los niveles de caída de tensión, pérdida de potencia exigida, adecuado criterio de coordinación de la protección y dimensionamiento de las puestas a tierra del sistema eléctrico. No olvidarnos que un buen análisis de costo unitario y presupuesto así como la evaluación técnica y económica de Líneas y Redes Primarias del Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa es tan importante para que el proyecto se haga realidad. El objetivo central del proyecto Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa, es que los pobladores de las localidades en el área de influencia del proyecto cuenten con el servicio de energía eléctrica en forma continua y confiable, ofreciendo así nuevas oportunidades de desarrollo a la zona del proyecto. Un sistema continuo se refiere a la propiedad del sistema de protección para mostrarse insensibles a las condiciones normales de carga y para condiciones de fallas externas. Un sistema confiable está relacionado con la idea de la seguridad de una buena actuación de la protección, en la medida en que podamos asegurar un alto porcentaje del correcto funcionamiento de la protección podremos discutir la confiabilidad de los sistemas de protección mediante la instalación de equipos de seccionamiento y maniobra. II NN TT RR OO DD UU CC CC II ÓÓ NN El propósito de la tesis es realizar un buen análisis de costo unitario y presupuesto así como la evaluación técnica y económica de Líneas y Redes Primarias del Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa es tan importante para que el proyecto se haga realidad. El objetivo central del proyecto Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa, es que los pobladores de las localidades en el área de influencia del proyecto cuenten con el servicio de energía eléctrica en forma continua y confiable, ofreciendo así nuevas oportunidades de desarrollo a la zona del proyecto. Un sistema continuo se refiere a la propiedad del sistema de protección para mostrarse insensibles a las condiciones normales de carga y para condiciones de fallas externas. Un sistema confiable está relacionado con la idea de la seguridad de una buena actuación de la protección, en la medida en que podamos asegurar un alto porcentaje del correcto funcionamiento de la protección podremos discutir la confiabilidad de los sistemas de protección mediante la instalación de equipos de seccionamiento y maniobra. CCAAPPÍÍTTUULLOO II AASSPPEECCTTOOSS GGEENNEERRAALLEESS 1.1. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.1. Planteamiento Proponer el suministro de la Energía Eléctrica al Sistema Eléctrico Rural Huamachuco, implementando en forma óptima los diseños de las líneas primarias y redes de distribución primaria en concordancia con los índices de calidad de las normas vigentes. 1.1.2. Formulación General ¿Cómo implementar en forma óptima los diseños de las líneas primarias y redes de distribución primaria para el suministro de energía eléctrica al Sistema Eléctrico Huamachuco II Etapa? 3 ¿Cómo suministrar energía eléctrica en forma continua y confiable, con los índices de calidad de acuerdo a las Normas pertinentes, a las cargas del Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa? 1.1.3. Formulación Específica ¿De qué manera se podrá analizar, diseñar y evaluar el equipamiento adecuado de las líneas primarias y redes de distribución primaria a fin de que cumplan con los niveles de caída de tensión, pérdida de potencia exigida, adecuados criterios de coordinación de la protección y dimensionamiento de las puestas a tierra del Sistema Eléctrico? 1.2.3.1. Variable Independiente: Tensión Corriente de carga Corriente de corto circuito Flujo de Carga 1.2.3.2. Variable dependiente: Caída de tensión Pérdida de potencia Equipos de protección Equipos de medición 4 1.2. OBJETIVOS 1.2.1. Objetivo General El objetivo central de la Tesis es implementar óptimamente el diseño de las líneas primarias y redes de distribución primaria del sistema eléctrico Rural Huamachuco II Etapa con objeto de optimizar la confiabilidad en la operación del Sistema Eléctrico. 1.2.2. Objetivo Específico Emplear, los criterios adecuados para el dimensionamiento de las líneas primarias, redes primarias, sistemas de protección - seccionamiento y sistemas de puesta a tierra en Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa. 1.3. JUSTIFICACIÓN 1.3.1. Legal-Social La Ley Nº 28749, “Ley General de Electrificación Rural”, en su artículo 5to., determina que el Ministerio de Energía y Minas (MEM), a través de la Dirección Ejecutiva de Proyectos – ex DEP/MEM (ahora fusionada con el Foner creando la Dirección General de Electrificación Rural- DGER/MEM), es competente en materia de electrificación rural, y tiene el compromiso de ampliar las fronteras eléctricas en el ámbito nacional, permitiendo el acceso de esta fuente de energía a los centros poblados del interior del país, como un medio para contribuir al desarrollo socio económico, mitigar la pobreza, mejorar su calidad de vida y desincentivar la migración del campo a la ciudad mediante la 5 implementación de proyectos de electrificación rural con tecnologías y programas de acción destinados a identificar, evitar, prevenir, mitigar o compensar los impactos culturales, sociales y ambientales que estos pudieran ocasionar. Es el motivo fundamental que justifica el estudio de implementación optima de líneas y redes primarias del sistema eléctrico rural Huamachuco II etapa-La Libertad. 1.3.2. Económico Se justifica el estudio de implementación óptima de líneas y redes primarias que beneficiara a los pobladores de las localidades rurales de Huamachuco en La Libertad. Para que cuenten con el servicio de energía eléctrica en forma continua y confiable, ofreciendo así nuevas oportunidades de desarrollo a la zona del proyecto. Y técnicamente en la optimización y en el margen de calidad el diseño de Líneas Primarias, Redes de Distribución Primaria, para promedio de 116 localidades que cumplan con los niveles de caída de tensión y pérdidas de potencia exigidas. Las instalaciones que se implementarán con el presente proyecto permitirán el desarrollo socio-económico y agroindustrial de la zona del estudio. 6 1.4. FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS 1.4.1. Hipótesis General Se podrá implementar óptimamente el diseño de las líneas y redes primarias, si suministramos energía eléctrica en forma continua y confiable con los índices de calidad normada a las cargas del sistema eléctrico rural Huamachuco II Etapa. 1.4.2. Hipótesis Específico Si analizamos, diseñamos y evaluamos el equipamiento adecuado de las líneas primarias y redes de distribución primaria se podría reducir la caída de tensión, minimizar pérdida de potencia, mejorar la coordinación de protección y optimizar las puestas a tierra del sistema eléctrico. 1.5. METODOLOGÍA DE TRABAJO En función al análisis de implementación óptima del sistema eléctrico de la Línea y Red Primaria se tendrá que emplear los métodos de análisis, síntesis crítico efectuando las siguientes actividades: Primeramente se investigará la información referente a las generalidades del sistema eléctrico de la línea y red primaria, suministro convencional de materiales y montaje respectivo de las líneas, redes primarias y cálculos justificativos. Seguidamente se tiene que analizar la información bibliográfica referente a las Leyes, Normas Técnicas Nacionales e Internacionales, Código Nacional, 7 y Resoluciones Directorales de Energía y Minas de la Dirección General de Electrificación Rural. Discriminar y procesar datos e información de utilidad para el tema de tesis. Repaso de los principios teóricos de optimización desde el punto de vista técnico y económico. Procesar la información, datos y modelo matemático óptimo desarrollado para suposible aplicación y análisis cualitativo e interpretación de resultados cuantificables. Presentación de un proceso de Implementación optimizado referido a la Línea Primaria y Red Primaria motivo del tema propuesto. Elaboración del informe escrito, para su presentación y sustentación. CCAAPPÍÍTTUULLOO IIII GGEENNEERRAALLIIDDAADDEESS AALL SSIISSTTEEMMAA EELLÉÉCCTTRRIICCOO 2.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA ELÉCTRICO El Sistema Eléctrico Rural Huamachuco II Etapa, tiene como objetivo suministrar energía eléctrica en forma continua y confiable a las 116 localidades ubicadas en los distritos de Chugay, Huamachuco, Marcabal, Sanagorán, Sarín y Santiago de Chuco, en el departamento de la Libertad, ofreciendo así nuevas oportunidades de desarrollo a la zona del proyecto. El suministro de energía eléctrica provendrá de la subestación Cajabamba 60/22,9/10 kV 7/7/2 MVA y la C.H Yamobamba 700 kVA. 9 2.1.1. Ubicación: Departamento: La Libertad Provincias: Sánchez Carrión y Santiago de Chuco Distritos: Chugay, Huamachuco, Marcabal, Sanagorán, Sarín, y Santiago de Chuco 2.1.2. Relación de Localidades: "SISTEMA ELÉCTRICO RURAL HUAMACHUCO II ETAPA" Nº Localidad Distrito Provincia Usuarios 1 Lucmapampa Huamachuco Sánchez Carrión 19 2 Mallan Huamachuco Sánchez Carrión 22 3 Chaclahuara Huamachuco Sánchez Carrión 26 4 Carapishugo Huamachuco Sánchez Carrión 16 5 Andahuaya Huamachuco Sánchez Carrión 27 6 Cañari Huamachuco Sánchez Carrión 12 7 Ogosgón Huamachuco Sánchez Carrión 20 8 Santa Cruz de Flores Huamachuco Sánchez Carrión 75 9 Pomacho Huamachuco Sánchez Carrión 15 10 Ogosgón alto Huamachuco Sánchez Carrión 20 11 Siguispampa Huamachuco Sánchez Carrión 25 12 Casumaca Huamachuco Sánchez Carrión 28 13 Raumate Huamachuco Sánchez Carrión 19 14 Las Minas Huamachuco Sánchez Carrión 74 10 15 Piedra Quispesh Huamachuco Sánchez Carrión 67 16 Pumapampa Huamachuco Sánchez Carrión 14 17 Anguayaco Huamachuco Sánchez Carrión 47 18 La Arena (Wiracochapampa) Huamachuco Sánchez Carrión 31 19 Colpa Baja Huamachuco Sánchez Carrión 23 20 Cerro Negro Huamachuco Sánchez Carrión 21 21 Huaylitas Huamachuco Sánchez Carrión 23 22 Quillas Huamachuco Sánchez Carrión 34 23 Perriquilca Huamachuco Sánchez Carrión 20 24 Colpa Yanasarina Huamachuco Sánchez Carrión 13 25 Sauco Huamachuco Sánchez Carrión 41 26 Chocabal Huamachuco Sánchez Carrión 46 27 El Sauce Huamachuco Sánchez Carrión 36 28 Surual Huamachuco Sánchez Carrión 26 29 Pallar alto Huamachuco Sánchez Carrión 8 30 Carracmaca Huamachuco Sánchez Carrión 17 31 Pahuán Huamachuco Sánchez Carrión 11 32 Wiracochapampa Huamachuco Sánchez Carrión 11 33 Poyo Colorado Huamachuco Sánchez Carrión 16 34 Olichoco Huamachuco Sánchez Carrión 20 35 Maragosday Huamachuco Sánchez Carrión 22 36 La Rinconada Huamachuco Sánchez Carrión 15 37 Cerro Campana Huamachuco Sánchez 89 11 Carrión 38 Las Pavas (Yanac) Huamachuco Sánchez Carrión 47 39 Culicanda Bajo Huamachuco Sánchez Carrión 16 40 Culicanda Alto Huamachuco Sánchez Carrión 25 41 Culicanda Huamachuco Sánchez Carrión 21 42 Cushuro (Yamobamba) Huamachuco Sánchez Carrión 29 43 Sector Vaquería Huamachuco Sánchez Carrión 112 44 Yamogón Huamachuco Sánchez Carrión 440 45 Pampatac Huamachuco Sánchez Carrión 34 46 El Rejo Huamachuco Sánchez Carrión 14 47 Pucara Huamachuco Sánchez Carrión 22 48 Vaquería Huamachuco Sánchez Carrión 30 49 Shiracorco Huamachuco Sánchez Carrión 22 50 Chichir Alto Huamachuco Sánchez Carrión 14 51 Corralcucho Huamachuco Sánchez Carrión 10 52 Los Cruces Huamachuco Sánchez Carrión 17 53 El Cando Huamachuco Sánchez Carrión 17 54 Surual Grande Huamachuco Sánchez Carrión 28 55 Poyo Amarillo (Surual) Huamachuco Sánchez Carrión 38 56 San Bernardo Huamachuco Sánchez Carrión 13 57 Pallamarca Huamachuco Sánchez Carrión 33 58 Barro Negro Huamachuco Sánchez Carrión 27 59 Agua Blanca (yamobamba) Huamachuco Sánchez Carrión 12 12 60 Las Cortaderas Huamachuco Sánchez Carrión 19 61 Las Peñas Huamachuco Sánchez Carrión 25 62 Churguis Huamachuco Sánchez Carrión 8 63 Huangabal Huamachuco Sánchez Carrión 49 64 Chungales Huamachuco Sánchez Carrión 27 65 Cerro Blanco Huamachuco Sánchez Carrión 13 66 Raumate Quebrada Sur Huamachuco Sánchez Carrión 50 67 Agua Blanca Huamachuco Sánchez Carrión 40 68 Condorcaca Huamachuco Sánchez Carrión 24 69 Siguis Huamachuco Sánchez Carrión 14 70 Chungales Quebrada Sur Huamachuco Sánchez Carrión 18 71 Pashagón Huamachuco Sánchez Carrión 36 72 Sector Colpilla Huamachuco Sánchez Carrión 12 73 Sector Peña Blanca Huamachuco Sánchez Carrión 16 74 Cachauara Huamachuco Sánchez Carrión 14 75 Sector Chilinorco Huamachuco Sánchez Carrión 36 76 Molino Grande Huamachuco Sánchez Carrión 35 77 Cushuro de Pampatac Marcabal Sánchez Carrión 19 78 Cushuro de Pampatac Sector Cushuro Marcabal Sánchez Carrión 31 79 Shagaripe Marcabal Sánchez Carrión 35 80 Rodeopampa Marcabal Sánchez Carrión 103 81 Poyo Colorado (Cushuro de Pampatac) Marcabal Sánchez Carrión 18 13 82 La Unión Sanagorán Sánchez Carrión 15 83 Peña Colorada Sanagorán Sánchez Carrión 36 84 Las Achiras Sanagorán Sánchez Carrión 23 85 La Calzada Sanagorán Sánchez Carrión 13 86 El Aliso Sanagorán Sánchez Carrión 13 87 Pumamullo Alto Sanagorán Sánchez Carrión 12 88 Pumamullo Bajo Sanagorán Sánchez Carrión 26 89 La Arena (Hualagosday) Sanagorán Sánchez Carrión 17 90 Tantalwara Sanagorán Sánchez Carrión 12 91 Numalquita Sarín Sánchez Carrión 8 92 Corralporco Sarín Sánchez Carrión 17 93 Chuchugay Sarín Sánchez Carrión 10 94 Arakumarca Sarín Sánchez Carrión 15 95 Mullate Sarín Sánchez Carrión 23 96 El Edén Sarín Sánchez Carrión 28 97 Uruspampa Sarín Sánchez Carrión 33 98 Uruschugo Sarín Sánchez Carrión 30 99 Tiñin Chungal Sarín Sánchez Carrión 21 100 Comobara Sarín Sánchez Carrión 14 101 Nueva Unión Sarín Sánchez Carrión 10 102 Chichir Sarín Sánchez Carrión 37 103 Tantal Sarín Sánchez Carrión 10 104 Quishurpampa Sarín Sánchez 7 14 Carrión 105 Chichipata Sarín Sánchez Carrión 8 106 Hualay Sarín Sánchez Carrión 18 107 Cerpaquino Sarín Sánchez Carrión 8 108 Nueva Esperanza Sarín Sánchez Carrión 19 109 Moyan Alto Sarín Sánchez Carrión 20 110 Moyan Bajo Sarín Sánchez Carrión 41 111 Machay Sarín Sánchez Carrión 33 112 San Isidro Sarín Sánchez Carrión 33 113 Huachacchal Alto Marcabal Sánchez Carrión 147 114 Huachacchal Bajo Marcabal Sánchez Carrión 39 115 Pueblo Nuevo Marcabal Sánchez Carrión 17 116 Llaigón Marcabal Sánchez Carrión 185 TOTAL 3710 2.1.3. Líneas Primarias: Sistema Trifásico y Monofásico Retorno por Tierra (MRT) Tensión 22,9/13,2 kV Longitud de línea - Línea Primaria 13,2 kV – 1Ø, 1x35 mm² AAAC – 104,89 km - Línea Primaria 22,9/13,2 kV – 3Ø, 3x35 mm² AAAC - 7,85 km Total de Líneas Primarias : 112,74 km Nº de Ternas 1 15 Altitud 2 600 m.s.n.m. (mínimo) – 3 400 m.s.n.m. (máximo) Conductor Aleación de Aluminio de 35 mm² de sección y para vanos especiales de Aleación de Aluminio 70 mm². Estructuras Postes de concreto armado centrifugado de 11 m de 200 y 300 daN. Y 12m de 200 y 300 daN. Crucetas Madera tornillo de 2,4 m, 1,2 m y 4,30 m de longitud. Vano promedio 220 m Disposición de conductores Horizontal y vertical Aisladores Aislador polimérico tipo suspensión Aislador tipo pin clase ANSI 56-3 Equipos de protección y maniobra - Seccionador fusible unipolar tipo expulsión (cut out), 27/38 kV, 150 kV - BIL, 100 A. - Pararrayos de Óxido Metálico 21 kV, clase A, 10 kA. - Sistema de puesta a tierra tipo PAT-1C para todas las estructuras (contrapeso) - Puesta a Tierra Tipo PAT-1 (Incluye Caja de Registro) 2.1.4. Redes Primarias: Localidades proyectadas con estudio definitivo 116 localidades proyectadas con Redes MRT 1Ø en 13,2 kV Conductores Aleación de Aluminio, 35 mm2 16 Estructuras Postes de concreto armado centrifugado de 12 m de 200 daN, para las subestacionesy 11 m/200 daN para los demás casos. Crucetas Madera tornillo de 1,2 m y 2 m de longitud Equipos de protección y maniobra - Seccionador fusible unipolar tipo expulsión (cut out), 27/38 kV, 150 kV-BIL, 100 A. - Pararrayos de Óxido Metálico 21 kV, clase A, 10 kA. - Tablero de distribución. - Sistema de puesta a tierra tipo PAT-2 (dos electrodos) y PAT-3 (tres electrodos), para las subestaciones; y tipo PAT-1C (contrapeso) para las demás estructuras. Transformadores de Distribución Transformadores monofásicos 13,2/0,46 - 0,23 kV de 5, 10,15 y 25 kVA. 2.2ASPECTOS Y ALCANCES DE LA LÍNEA PRIMARIA Y RED PRIMARIA 2.2.1 Alcances de La Línea Primaria Tensión nominal : 22,9/13,2 kV. Sistema : Trifásico y Monofásico MRT. Conductores : Aleación de Aluminio tipo AAAC, desnudo 35 y 70 mm2 Estructuras : Postes de concreto de 11/200 y 11/300. 17 Las Líneas Primarias comprenden los tramos que se muestran en el siguiente Cuadro: Nº TRAMO CONDUCTOR TENSIÓN LONGITUD (km) 1 DERIVACIÓN LUCMAPAMPA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 8.16 2 DERIVACIÓN POMACHO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 2.55 3 DERIVACIÓN OGOSGON 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.12 4 DERIVACIÓN CAÑARI 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.05 5 DERIVACIÓN CACHAHUARA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.53 6 DERIVACIÓN PALLAMARCA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 3.25 7 DERIVACIÓN PUMAMULLO BAJO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.79 8 DERIVACIÓN CHUNGALES 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 3.37 9 DERIVACIÓN REUMATE 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.30 10 DERIVACIÓN LA CALZADA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.86 11 DERIVACIÓN CULICANDA ALTA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.99 12 DERIVACIÓN AGUA BLANCA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 3.07 18 13 DERIVACIÓN SHAGARIPE 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.82 14 DERIVACIÓN PERRIQUILCA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.56 15 DERIVACIÓN LA UNION 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.46 16 DERIVACIÓN LAS ACHIRAS 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 3.03 17 DERIVACIÓN PEÑA COLORADA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 2.85 18 DERIVACIÓN MOLINO GRANDE 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.80 19 DERIVACIÓN ANGUAYACO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.09 20 DERIVACIÓN YAMOGON 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.81 21 DERIVACIÓN PASHAGON 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.32 22 DERIVACIÓN PEÑA BLANCA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 4.78 23 DERIVACIÓN SECTOR COLPILLA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.26 24 DERIVACIÓN MARAGOSDAY 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.43 25 DERIVACIÓN CUSHURO DE PAMPATAC 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.80 26 DERIVACIÓN CERRO CAMPANA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.11 27 DERIVACIÓN LAS 1x35 mm² MRT 1Ø- 1.38 19 PEÑAS 13,2 kV 28 DERIVACIÓN PAHUAN - PALLAR ALTO 3x35 mm² / 3x70 mm² 3Ø-22,9 kV 0.13 29 DERIVACIÓN PALLAR ALTO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.98 30 DERIVACIÓN CONDORCACA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.63 31 DERIVACIÓN SHIRACORCO 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.70 32 DERIVACIÓN EL REJO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.62 33 DERIVACIÓN PAMPATAC 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.30 34 DERIVACIÓN CORRALCUCHO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.63 35 DERIVACIÓN RODEOPAMPA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 2.68 36 DERIVACIÓN SURUAL GRANDE 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.39 37 DERIVACIÓN SURUAL CENTRO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.30 38 DERIVACIÓN SIGUIS 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.61 39 DERIVACIÓN HUACHACCHAL ALTO 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 2.85 40 DERIVACIÓN LLAIGON 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.49 20 41 DERIVACIÓN CERRO NEGRO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.96 42 DERIVACIÓN HUAYLITAS 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.09 43 DERIVACIÓN SAUCO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.65 44 DERIVACIÓN TIÑIN TUNGUAL 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.67 45 DERIVACIÓN CHICHIPATA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.85 46 DERIVACIÓN URUSPAMPA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 3.64 47 DERIVACIÓN COMOBARA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 8.50 48 DERIVACIÓN NUEVA ESPERANZA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.78 49 DERIVACIÓN MULLATE 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 2.32 50 DERIVACIÓN ARACMARCA 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.90 51 DERIVACIÓN CASUMACA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.56 52 DERIVACIÓN PUMAPAMPA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.22 53 DERIVACIÓN CUSHURO (YAMOBAMBA) 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 1.77 54 DERIVACIÓN SECTOR AGUA BLANCA 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.35 55 DERIVACIÓN PUEBLO 1x35 mm² MRT 1Ø- 0.95 21 NUEVO 13,2 kV 56 DERIVACIÓN POYO COLORADO 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.14 57 DERIVACIÓN QUILLIS 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.61 58 DERIVACIÓN PAHUAN - PALLAR ALTO 3x35 mm² / 3x70 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 8.09 59 DERIVACIÓN LAS MINAS 1x35 mm² MRT 1Ø- 13,2 kV 0.27 TOTAL LÍNEAS PRIMARIAS 108.15 2.2.2Alcances de Redes Primarias Tensión : 13,2 kV. Sistema : Monofásico MRT. Conductores : Aleación de Aluminio tipo AAAC, desnudo 35 mm2. Estructuras : Postes de concreto de 12/200, 12/300 para subestaciones y 11/200 para los demás casos. Transformadores : 13,2/0,46-0,23 kV, con potencias de 5, 10, 15 y 25 kVA. Las Redes Primarias comprenden a las localidades que se muestran en el siguiente cuadro y con el detalle de las subestaciones proyectadas: 22 Nº LOCALIDAD TENSIÓN POTENCIA kVA 5 10 15 25 1 PERRIQUILCA MRT 1Ø- 13,2 kV 2 0 0 0 2 PEÑA COLORADA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 3 LA UNIÓN MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 4 LAS ACHIRAS MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 5 LA CALZADA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 6 AGUA BLANCA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 7 CHUNGALES MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 8 CHUNGALES QUEBRADA SUR MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 9 REUMATE QUEBRADA SUR MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 10 CERRO BLANCO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 11 RAUMATE MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 12 CULICANDA ALTO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 2 0 0 13 CULICANDA CENTRO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 1 0 23 14 CULICANDA BAJA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 1 0 15 CUSHURO DE YAMOBAMBA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 3 0 0 16 BARRO NEGRO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 17 AGUA BLANCA MRT 1Ø- 13,2 kV 2 1 0 0 18 COLPA BAJA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 19 MOLINO GRANDE MRT 1Ø- 13,2 kV 2 0 0 0 20 SECTOR CHILINORCO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 21 SECTOR PEÑA BLANCA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 22 SECTOR VAQUERÍA MRT 1Ø- 13,2 kV 2 0 0 0 23 SECTOR COLPILLA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 24 HUANGABAL MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 25 SIGUISPAMPA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 26 OGOSGÓN ALTO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 1 0 27 OGOSGÓN MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 28 SANTA CRUZ DE LAS MRT 1Ø- 1 1 0 0 24 FLORES 13,2 kV 29 ANDAHUAYA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 30 MALLÁN MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 31 CHACLAHUARA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 32 LUCMAPAMPA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 33 CARAPISHUGO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 34 CAÑARI MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 35 LA ARENA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 36 ANGUAYACO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 37 WIRACOCHAPAMPA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 1 0 0 38 PUMAPAMPA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 39 LAS MINAS MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 40 CHOCABAL MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 41 POMACHO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 42 CACHAUARA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 25 43 CASUMACA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 2 0 44 PASHAGÓN MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 45 PIEDRA QUISPESH MRT 1Ø- 13,2 kV 1 1 0 0 46 YAMOGÓN MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 47 MARAGOSDAY MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 48 LAS PAVAS MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 49 CERRO CAMPANA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 50 CERRO NEGRO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 51 CHURGUIS MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 52 LAS PEÑAS MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 53 LAS CORTADERAS MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 54 LA RINCONADA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 55 HUAYLITAS MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 56 POYO COLORADO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 26 57 OLICHOCO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 58 EL SAUCO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 59 SAUCE MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 60 COLPA YANASARINA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 61 EL CANDO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 62 QUILLIS MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 63 CARRACMACA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 2 0 0 64 EL REJO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 65 LOS CRUCES MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 66 VAQUERÍA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 67 SHIRACORCO MRT 1Ø-13,2 kV 0 0 2 0 68 CORRALCUCHO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 69 CHICHIR ALTO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 70 CONDORCACA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 71 PAMPATAC MRT 1Ø- 0 1 0 0 27 13,2 kV 72 PUCARA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 73 SHIGIS MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 74 POYO AMARILLO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 75 CUSHURO DE PAMPATAC MRT 1Ø- 13,2 kV 2 0 0 0 76 RODEOPAMPA MRT 1Ø- 13,2 kV 2 0 0 0 77 SURUAL GRANDE MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 78 SURUAL CENTRO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 79 PAHUÁN MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 80 PALLAR ALTO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 0 1 81 LLAIGÓN MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 82 PUEBLO NUEVO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 83 HUACHACCHAL BAJO MRT 1Ø- 13,2 kV 2 0 0 0 84 HUACHACCHAL ALTO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 85 SHAGARIPE MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 28 86 CUSHURO POYO COLORADO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 87 SECTOR CUSHURO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 88 PUMAMULLO ALTO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 89 PUMAMULLO BAJO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 90 LA ARENA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 91 TANTALWARA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 92 PALLAMARCA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 93 EL ALIZO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 94 TIÑIN CHUNGAL MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 95 CHICHIPATA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 96 MOYAN ALTO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 97 MOYAN BAJO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 98 URUSPAMPA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 99 CORRALPORCO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 100 SAN ISIDRO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 29 101 CHUCHUGAY MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 102 MULLATE MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 103 ARAKUMARCA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 104 SAN BERNARDO MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 105 MACHAY MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 106 URUSHUGO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 107 EL EDÉN MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 108 NUMALQUITA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 109 TANTAL MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 110 HUALAY MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 0 111 QUISHURPAMPA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 112 CHICHIR MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 113 CERPAQUINO MRT 1Ø- 13,2 kV 0 0 1 1 114 NUEVA ESPERANZA MRT 1Ø- 13,2 kV 1 1 0 0 115 COMOBARA MRT 1Ø- 13,2 kV 0 1 0 0 30 116 NUEVA UNIÓN MRT 1Ø- 13,2 kV 1 0 0 0 TOTAL 66 53 17 2 Por lo tanto, se ha previsto 138 subestaciones monofásicas para las 116 localidades beneficiadas con el proyecto. 2.3. INSTALACIONES EXISTENTES Y MERCADO ELÉCTRICO 2.3.1. Descripción de las Instalaciones Existentes Las principales instalaciones existentes, son las siguientes: Subestación Cajabamba 60/22,9/10 kV – 7/7/2 MVA. Líneas y Redes Primarias del Sistema Eléctrico de Cajabamba Huamachuco I etapa, Redes Secundarias de localidades que integran el SER Cajabamba- Huamachuco I Etapa. S.E. de Transferencia Huamachuco en 22,9 kV. C.H. de Yamobamba de 700 kVA. Obras en Ejecución. a) Subestación Cajabamba 60/22,9/10 kV - 7- 9/7 - 9/2 - 2,5 MVA La S.E. Cajabamba es alimentada por la línea en 60 kV Cajamarca- San Marcos-Cajabamba (L-678 y L-678B) y tiene una longitud de 45 km y 33,5 km respectivamente desde la subestación Cajamarca. La subestación Cajabamba cuenta con la siguiente distribución de celdas: 31 Una celda de llegada en 60 kV. Una celda de salida en 60 kV (Mina La Poderosa). Una celda de transformador en 60 kV. Un transformador de potencia de 60/22,9/10 kV – 7-9/7- 9/2-2,5 MVA (Onan - Onaf). Una celda de transformador en 22,9 kV. Dos celdas de salida en 22,9 kV (Alimentadores CJB004 y CJB005). Una celda de salida en 10 kV (Alimentador CJB001). Servicios Auxiliares. Patio de llaves en 60 kV Celda de llegada (de SE Cajamarca) y salida (Mina La Poderosa): 03 Pararrayos de OZn de 60 kV, 10 kA, clase 3. 03 Transformadores de tensión capacitivo 60:V3/0,10:V3/0,10:V3 kV; 2x30 VA; 3P; cl 0,5. 03 Transformadores de corriente de 72,5 kV; 100/5/5/5 A; 2x30 VA; 5P20; cl 0,5. 01 Celda compacta de 72,5 kV; 325 kV - BIL; 1200 A; 20 kA del tipo PASS-ABB. Celda de Transformador 03 Transformadores de tensión capacitivo 60:V3/0,10:V3/0,10:V3 kV; 2x30 VA; 3P; cl 0,5. 32 01 Seccionador de Barra de 72,5 kV; 800 A; 325 kV - BIL. 01 Interruptor de Potencia de 72,5 kV; 1250 A; 325 kV - BIL; 20 kA. 03 Pararrayos de OZn de 60 kV, 10 kA, clase 3. Transformador de Potencia de 60/22,9/10 kV; 7-9/7-9/2-2,5 MVA (Onan-Onaf); 325/125/75 kV-BIL; Vcc de 9,11/8,39/7,83 %; grupo de conexión YNyn0d5. Patio de llaves en 22,9 kV Celda de transformador: 03 Pararrayos de OZn de 21 kV, 10 kA, clase 2. 02 Seccionadores de Barra de 27 kV; 400 A; 150 kV - BIL. 01 Interruptor de Potencia de 27 kV; 630 A; 150 kV - BIL; 20 kA. Celda de Salida (02 celdas): 01 Seccionador de Barra de 27 kV; 400 A; 150 kV - BIL. 01 Seccionador de Línea de 27 kV; 400 A; 150 kV - BIL, con cuchilla de PT. 01 Interruptor de Recierre Automático de 27 kV; 560 A; 150 kV - BIL. 03 Pararrayos de OZn de 21 kV, 10 kA, clase 2. Celda de Medida: 33 03 Seccionadores Fusibles de Potencia de 27 kV; 200 A; 150 kV –BIL. 03 Transformadores de tensión inductivo de 22,9:V3/0,10:V3/0,10:V3 kV; 2x30 VA; 3P; cl 0,5. Patio de llaves en 10 kV Celda de Salida (01 celda): 02 Seccionadores de Barra de 15 kV; 400 A; 110 kV - BIL. 01 Interruptor de Potencia de 27 kV; 560 A; 150 kV - BIL. 03 Pararrayos de OZn de 12 kV, 10 kA, clase 2. Celda de Medida: 03 Seccionadores Fusibles de Potencia de 15 kV; 200 A; 110 kV -BIL. 03 Transformadores de tensión inductivo 10:V3/0,10:V3/0,10:V3 kV; 2x30 VA; 3P; cl 0,5. Servicios Auxiliares: 06 Seccionadores Fusibles de 15 kV; 100 A; 110 kV - BIL. 02 Transformadores de Servicios Auxiliares de 25 kVA; 10/0,40-0,23 kV. b) S.E. de Transferencia Huamachuco en 22,9 kV 34 La subestación de transferencia de Huamachuco es alimentada por la línea en 22,9 kV desde la subestación de Cajabamba. La subestación cuenta con la siguiente distribución de celdas: Una celda de llegada en 22,9 kV. Tres celdas de salida en 22,9 kV (Huamachuco, Sanagorán y Sausacocha). Una celda de medida y SS.AA. El equipamiento existente en cada celda es el siguiente: Celda de llegada en 22,9 kV 01 Seccionador de barra de 27 kV; 400 A; 150 kV - BIL. 01 Seccionador de línea de 27 kV; 400 A; 150 kV - BIL, con cuchilla de PT. 03 Transformadores de corriente de 27 kV; 150 kV - BIL. 01 Interruptor de potencia de 27 kV; 630 A; 150 kV - BIL; 20 kA. Celda de Salida (03 celdas) 03 Pararrayos de OZn de 21 kV, 10 kA, clase 2. 01 Seccionador de barra de 27 kV; 400 A; 150 kV - BIL. 01 Seccionador de línea de 27 kV; 400 A; 150 kV - BIL, con cuchilla de PT. 03 Transformadores de corriente de 27 kV; 150 kV - BIL. 35 01 Interruptor con recierre automático de 27 kV; 560 A; 150 kV - BIL; 12 kA. Celda de Medida 03 Seccionadores fusibles de potencia de 27 kV; 200 A; 150 kV - BIL. 03 Transformadores de tensión inductivo 22,9:V3/0,10:V3/0,10:V3 kV; 2x30 VA; 3P; cl 0,5. Servicios Auxiliares 01 Seccionador fusible de 27 kV; 100 A; 150 kV - BIL. 01 Transformador de servicios auxiliares de 25 kVA; 10/0,40-0,23 kV. La subestación se encuentra en buen estado de conservación. c) Central Hidroeléctrica de Yamobamba – 700 kVA Ubicada en la localidad de Yamobamba, en el distrito de Huamachuco, provincia de Sánchez Carrión, de propiedad de la empresa Concesionaria Hidrandina S.A. Esta interconectada a la línea primaria que es alimenta a la localidad de Huamachuco mediante el alimentador HUM003. d) Líneas y Redes Primarias I Etapa Las líneas y redes primarias se encuentran en 22,9/13,2 kV y están conformadas por: Línea 3ɸ SE Cajabamba – Huamachuco (24 km): 36 Nivel de tensión en 22.9 kV. Conductor 3x70 mm² AAAC. Postes de madera tratada de eucalipto de 12 m. de longitud. Aisladores tipo Pin ANSI 56-3. Crucetas de madera de tornillo de 2,4m en monoposte. Crucetas de madera de tornillo de 4,3m en biposte. Retenidas inclinadas con cable de acero galvanizado de 10 mm de diámetro, varilla de anclaje de 2,4 m. Estas instalaciones se encuentran en buen estado de conservación. Línea 3ɸ SE Huamachuco – Sanagorán (22.3 km): Nivel de tensión en 22.9 kV. Conductor 3x25 mm² AAAC. Postes de madera tratada de eucalipto de 12 m. de longitud. Aisladores tipo Pin ANSI 56-3. Crucetas de madera de tornillo de 2,4m en monoposte. Crucetas de madera de tornillo de 4,3m en biposte. Retenidas inclinadas con cable de acero galvanizado de 10 mm de diámetro, varilla de anclaje de 2,4 m. Estas instalaciones se encuentran en buen estado de conservación. Línea 3ɸ SE Huamachuco – Sarín (19 km): Nivel de tensión en 22,9/13,2 kV. 37 Conductor 3x25 mm² AAAC. Postes de madera tratada de eucalipto de 12 m. de longitud. Aisladores tipo Pin ANSI 56-3. Crucetas de madera de tornillo de 2,4m en monoposte. Crucetas de madera de tornillo de 4,3m en biposte. Retenidas inclinadas con cable de acero galvanizado de 10 mm de diámetro, varilla de anclaje de 2,4 m. Estas instalaciones se encuentran en buen estado de conservación. Línea 3ɸ - Sausacocha – Chugay (52 km): Nivel de tensión en 22,9/13,2 kV. Conductor 3x25 mm² AAAC. Postes de madera tratada de eucalipto de 12 m. de longitud. Aisladores tipo Pin ANSI 56-3. Aisladores de suspensión poliméricos. Crucetas de madera de tornillo de 2,4m. Retenidas inclinadas con cable de acero galvanizado de 10 mm de diámetro, varilla de anclaje de 2,4 m. Estas instalaciones se encuentran bajo la administración de la Municipalidad de Chugay, quien se encarga de su operación y mantenimiento. 38 e) Redes Secundarias I Etapa Las redes secundarias se encuentran en buen estado de conservación, con las siguientes características: Postes : Eucalipto de 8 m clase 7 (45 m vano promedio). Conductor : Autoportante 2x16 o 1x16 mm² Al y WP-3x16+16 mm² Cu. Neutro :25 mm² de aleación de Al (solo en autoportante). Acometida Dom. : Conductor concéntrico de 2x4 mm² de Cu. Medidor de Energía :Caja metálica tipo L, c/ interruptor termomagnético. Retenidas : Cable de AºGº 10mm de diámetro, varilla de anclaje de 2,4 m, etc. Alum. Público :Lámpara de vapor de sodio de 70 W y pastoral de fierro. f) Estudios y Obras en Ejecución El Gobierno Regional de la Libertad así como la Municipalidad Provincial de Sánchez Carrión, Marcabal, Chugay, Sarín y Curgos, viene ejecutando proyectos de electrificación en la zona, para garantizar la prestación del servicio público de electricidad a las 39 localidades que pertenecen a la provincia de Sánchez Carrión. Las fuentes de financiamiento son diversas, entre las cuales se tiene: Recursos Públicos, Canon, Foncor y los provenientes de Organismos Internacionales. Entre las obras que se encuentran en la etapa de ejecución tenemos: Ampliación del Sistema de Utilización MRT 13,2 kV - 1ø y BT 440/220V 1ø para los caseríos de la Conga - Malka Machay - Libertad - Buena Vista, distrito de Chugay SNIP 65571. Ampliación del Sistema de Utilización MT. 22,9 kV - MRT 13,2 kV - 1ø y BT 440/220 V - 1ø para los caseríos de Chinac - Suchapampa – Yacopampa, distrito de Chugay –SNIP 57355. Ampliación del Sistema de Utilización MRT 13,2 kV - 1ø y BT 440/220 V 1ø para los caseríos de Nuevo Chusgon - Hualanga, distrito de Chugay - SNIP 61816. Ampliación Sistema de Utilización MRT 13,2 kV - 1ø para los caseríos Pishauli - Pampa el Cóndor – 2 de mayo - la Achupalla, distrito de Chugay - SNIP 61871. Ampliación del Sistema de Utilización MRT 13,2 kV - 1ø y BT 440/220 V 1ø para los caseríos de Puerto Rico - El Espino (Parva del Cerro), distrito de Chugay - SNIP 61609. Ampliación del Sistema de Utilización MRT 13,2 kV - 1ø y BT 440/220 V 1ø para el caserío Primavera, distrito de Chugay - SNIP 61707. 40 Ampliación del Sistema de Utilización MRT 13,2 kV - 1ø y BT 440/220 V 1ø para los caseríos de Paja Blanca, Ichuy - El Convento, distrito de Chugay - SNIP 61647. Ampliación del Sistema de Utilización MRT 13,2 kV - 1ø y BT 440/220 V 1ø para los caseríos de Miraflores y Nuevo Huaycho, distrito de Chugay - SNIP 61861. Sistema Eléctrico Rural Cajabamba II Etapa. Estos proyectos están en etapa de Ejecución por la Municipalidad de Chugay, excepto el último que está en etapa de estudio de Factibilidad en el programa de Inversión del Ministerio de Energía y Minas: PROG-26-2006- SNIP,”Ampliación de la Frontera Eléctrica III Etapa-PAFE III Etapa” Dentro de los trabajos de campo, se pudo verificar que de las 123 localidades contempladas en los estudios de Factibilidad del SER Huamachuco II Etapa, 7 se encontraban ya electrificadas. Estas localidades son: Localidades de Capulí, Pilancón, Hualanga, Tunaspampa y Parva del Cerro en el distrito de Chugay. Localidad de Paja Blanca en el distrito de Sarín. Localidad de Sarcillejo en el distrito de Santiago de Chuco. 41 2.3.2. Mercado Eléctrico 2.3.2.1. Resumen del Estudio del Mercado Eléctrico Para el análisis de la proyección de la demanda, sean considerados las 123 localidades contempladas en el estudio de Factibilidad del proyecto, y no sólo las 116 localidades a electrificarse. 2.3.2.2. Horizonte de Evaluación El horizonte de evaluación del proyecto es de 20 años, siendo el año 1 (2011) y hasta el año 20 (2030). 2.3.2.3. Proyección de Población y Vivienda La proyección de población y viviendas para el estudio se muestra en los siguientes cuadros: Proyección de Población Localidad 2011 2015 2020 2025 2030 SER HUAMACHUCO II ETAPA 19428 20620 22214 23931 25780 Proyección de Viviendas Localidad 2011 2015 2020 2025 2030 SER HUAMACHUCO II ETAPA 4219 4478 4824 5196 5598 2.3.3. Proyección del Consumo de Energía Eléctrica El análisis de la demanda tiene por objetivo cuantificar los requerimientos de potencia y energía eléctrica de las localidades y cargas productivas (sector agropecuario) ubicadas en el área del 42 proyecto, para el dimensionamiento de las líneas primarias en 22,9/13,2 kV del Sistema Eléctrico, para un horizonte de 20 años. 2.3.3.1. Clasificación de las localidades Para clasificar a las localidades se ha tenido en cuenta las recomendaciones de la Norma DGE “Bases para el Diseño de Líneas y Redes Secundarias con conductores auto portantes para Electrificación Rural”, también se ha considerado el grado de dispersión, recursos económicos y tipos de accesos que presenta cada localidad y que han sido determinados de acuerdo a la visita de campo realizada por el Consultor. a) Localidades tipo I Son aquellas que presentan configuración urbana definida, con diversos locales públicos (Posta, Municipio, Colegio, Iglesia, etc.), con recursos de explotación y con accesos por carretera. El promedio de demanda para las localidades del tipo I que conforman el proyecto es de 379,8 W/lote. b) Localidades tipo II Son aquellos grupos de viviendas que no presentan configuración urbana, son semi-dispersas. Estas viviendas están situadas generalmente a lo largo de carreteras, caminos de herradura o dentro de chacras, cuentan con pocos locales públicos, tienen pocos recursos de explotación y con accesos por carretera o caminos de herradura. El promedio de 43 demanda para las localidades del tipo II que conforman el proyecto es de 223.0 W/lote. c) Localidades tipo III Son aquellos grupos de viviendas con configuración dispersas. Estas viviendas están situadas generalmente a lo largo de caminos de herradura o dentro de chacras, cuentan con pocos locales públicos, tienen pocos recursos de explotación y accesos por carretera o caminos de herradura. El promedio de demanda para las localidades del tipo III que conforman el proyecto es de 223,6 W/lote. Para nuestro caso, para los diseños se ha adoptado una calificación eléctrica de 400 W/lote para cada usuario doméstico. En el Cuadro se muestra la relación de localidades que conforman el proyecto, donde también se indica el tipo de localidad en el que se encuentra. Clasificación de Localidades Nº Localidad Provincia Distrito Tipo de Localidad 1 Capulí (*) Sánchez Carrión ChugayII 2 Pilancón (*) Sánchez Carrión Chugay II 3 Hualanga (*) Sánchez Carrión Chugay II 4 Tunaspampa (*) Sánchez Carrión Chugay III 5 Parva del Cerro (*) Sánchez Carrión Chugay III 6 Lucmapampa Sánchez Carrión Huamachuco III 44 Nº Localidad Provincia Distrito Tipo de Localidad 7 Mallán Sánchez Carrión Huamachuco II 8 Chaclahuara Sánchez Carrión Huamachuco II 9 Carapishugo Sánchez Carrión Huamachuco III 10 Andahuaya Sánchez Carrión Huamachuco III 11 Cañari Sánchez Carrión Huamachuco III 12 Ogosgón Sánchez Carrión Huamachuco III 13 Santa Cruz de Flores Sánchez Carrión Huamachuco II 14 Pomacho Sánchez Carrión Huamachuco III 15 Ogosgón Alto Sánchez Carrión Huamachuco II 16 Siguispampa Sánchez Carrión Huamachuco II 17 Casumaca Sánchez Carrión Huamachuco III 18 Reumate Sánchez Carrión Huamachuco III 19 Las Minas Sánchez Carrión Huamachuco III 20 Piedra Quispesh Sánchez Carrión Huamachuco III 21 Pumapampa Sánchez Carrión Huamachuco III 22 Anguayaco Sánchez Carrión Huamachuco III 23 La Arena (Wiracochapampa) Sánchez Carrión Huamachuco II 24 Colpa Baja Sánchez Carrión Huamachuco III 25 Cerro Negro Sánchez Carrión Huamachuco II 26 Huaylitas Sánchez Carrión Huamachuco II 27 Quillas Sánchez Carrión Huamachuco II 28 Perriquilca Sánchez Carrión Huamachuco II 29 Colpa Yanasarina Sánchez Carrión Huamachuco II 30 Sauco Sánchez Carrión Huamachuco II 31 Chocabal Sánchez Carrión Huamachuco III 32 El Sauce Sánchez Carrión Huamachuco III 33 Surual Sánchez Carrión Huamachuco II 34 Pallar alto Sánchez Carrión Huamachuco II 35 Carracmaca Sánchez Carrión Huamachuco III 36 Pahuán Sánchez Carrión Huamachuco II 37 Wiracochapampa Sánchez Carrión Huamachuco I 38 Poyo Colorado Sánchez Carrión Huamachuco II 39 Olichoco Sánchez Carrión Huamachuco II 40 Maragosday Sánchez Carrión Huamachuco II 41 La Rinconada Sánchez Carrión Huamachuco III 42 Cerro Campana Sánchez Carrión Huamachuco III 43 Las Pavas (Yanac) Sánchez Carrión Huamachuco II 44 Culicanda Bajo Sánchez Carrión Huamachuco III 45 Culicanda Alto Sánchez Carrión Huamachuco III 45 Nº Localidad Provincia Distrito Tipo de Localidad 46 Culicanda Sánchez Carrión Huamachuco II 47 Cushuro (Yamobamba) Sánchez Carrión Huamachuco III 48 Sector Vaquería Sánchez Carrión Huamachuco II 49 Yamogón Sánchez Carrión Huamachuco II 50 Pampatac Sánchez Carrión Huamachuco III 51 El Rejo Sánchez Carrión Huamachuco II 52 Pucara Sánchez Carrión Huamachuco II 53 Vaquería Sánchez Carrión Huamachuco II 54 Shiracorco Sánchez Carrión Huamachuco II 55 Chichir Alto Sánchez Carrión Huamachuco II 56 Corralcucho Sánchez Carrión Huamachuco II 57 Los Cruces Sánchez Carrión Huamachuco II 58 El Cando Sánchez Carrión Huamachuco III 59 Surual Grande Sánchez Carrión Huamachuco II 60 Poyo Amarillo (Surual) Sánchez Carrión Huamachuco II 61 San Bernardo Sánchez Carrión Huamachuco II 62 Pallamarca Sánchez Carrión Huamachuco III 63 Barro Negro Sánchez Carrión Huamachuco II 64 Agua Blanca (yamobamba) Sánchez Carrión Huamachuco II 65 Las Cortaderas Sánchez Carrión Huamachuco II 66 Las Peñas Sánchez Carrión Huamachuco II 67 Churguis Sánchez Carrión Huamachuco II 68 Huangabal Sánchez Carrión Huamachuco II 69 Chungales Sánchez Carrión Huamachuco II 70 Cerro Blanco Sánchez Carrión Huamachuco II 71 Raumate Quebrada Sur Sánchez Carrión Huamachuco II 72 Agua Blanca Sánchez Carrión Huamachuco III 73 Condorcaca Sánchez Carrión Huamachuco II 74 Siguis Sánchez Carrión Huamachuco II 75 Chungales Quebrada Sur Sánchez Carrión Huamachuco III 76 Pashagón Sánchez Carrión Huamachuco II 77 Sector Colpilla Sánchez Carrión Huamachuco II 78 Sector Peña Blanca Sánchez Carrión Huamachuco II 79 Cachauara Sánchez Carrión Huamachuco II 80 Sector Chilinorco Sánchez Carrión Huamachuco II 81 Molino Grande Sánchez Carrión Huamachuco II 82 Cushuro de Pampatac Sánchez Carrión Marcabal I 83 Cushuro de Pampatac Sector Cushuro Sánchez Carrión Marcabal III 46 Nº Localidad Provincia Distrito Tipo de Localidad 84 Shagaripe Sánchez Carrión Marcabal II 85 Rodeopampa Sánchez Carrión Marcabal II 86 Poyo Colorado (Cushuro de Pampatac) Sánchez Carrión Marcabal II 87 La Unión Sánchez Carrión Sanagorán II 88 Peña Colorada Sánchez Carrión Sanagorán II 89 Las Achiras Sánchez Carrión Sanagorán III 90 La Calzada Sánchez Carrión Sanagorán II 91 El Aliso Sánchez Carrión Sanagorán II 92 Pumamullo Alto Sánchez Carrión Sanagorán II 93 Pumamullo Bajo Sánchez Carrión Sanagorán II 94 La Arena (Hualagosday) Sánchez Carrión Sanagorán II 95 Tantalwara Sánchez Carrión Sanagorán II 96 Numalquita Sánchez Carrión Sarín III 97 Paja Blanca (*) Sánchez Carrión Sarín II 98 Corralporco Sánchez Carrión Sarín II 99 Chuchugay Sánchez Carrión Sarín III 100 Aracmarca Sánchez Carrión Sarín III 101 Mullate Sánchez Carrión Sarín II 102 El Edén Sánchez Carrión Sarín II 103 Uruspampa Sánchez Carrión Sarín III 104 Uruschugo Sánchez Carrión Sarín II 105 Tiñin Chungal Sánchez Carrión Sarín II 106 Comobara Sánchez Carrión Sarín II 107 Nueva Unión Sánchez Carrión Sarín III 108 Chichir Sánchez Carrión Sarín III 109 Tantal Sánchez Carrión Sarín II 110 Quishurpampa Sánchez Carrión Sarín II 111 Chichipata Sánchez Carrión Sarín III 112 Hualay Sánchez Carrión Sarín I 113 Cerpaquino Sánchez Carrión Sarín I 114 Nueva Esperanza Sánchez Carrión Sarín II 115 Moyan Alto Sánchez Carrión Sarín II 116 Moyan Bajo Sánchez Carrión Sarín III 117 Machay Sánchez Carrión Sarín II 118 San Isidro Sánchez Carrión Sarín III 119 Sarcillejo (*) Santiago de Chuco Santiago de Chuco III 120 Huachacchal Alto Sánchez Carrión Marcabal II 121 Huachacchal Bajo Sánchez Carrión Marcabal II 47 Nº Localidad Provincia Distrito Tipo de Localidad 122 Pueblo Nuevo Sánchez Carrión Marcabal II 123 Llaigón Sánchez Carrión Marcabal II (*)Localidades electrificadas 2.3.4. Criterios para la Proyección de Demanda En el Cuadro se indican los principales criterios considerados. Criterios considerados para la Proyección de Demanda Criterio Localidad Tipo I Localidad Tipo II y III % Tasa de Crecimiento anual 2,60 1,50 C.U. Doméstico Inicial Mensual 25,00 15,25 C.U. Doméstico Final Mensual 41,77 20,54 C.U. Comercial / C.U. Doméstico 1,00 1,10 % Pérdidas 8 8 Horas de Utilización Inicial 2100 1800 Horas de Utilización Final 2500 2100 Incremento anual Horas de Utilización 20 15 2.3.5. Proyección de la demanda de energía eléctrica En el Cuadro se resume las proyecciones de los requerimientos de Energía, para las localidades que conforman el SER Huamachuco II Etapa. 48 Resumen de la Proyección de la Energía Total (MWh-año) Localidad 2011 2015 2020 2025 2030 SER HUAMACHUCO II ETAPA 875,58 982,09 1134,94 1314,62 1524,93 2.3.6. Proyección de máxima demanda de potencia En el Cuadro se resume las proyecciones de los requerimientos de Potencia, para las localidades que conforman el SER Huamachuco II Etapa. Resumen de la Proyección de la Máxima Demanda de Potencia (kW) Localidad 2011 2015 2020 2025 2030 SER HUAMACHUCO II ETAPA 474,54 514,49 570,73 635,42 709,42 2.3.7. Análisis de la oferta de potencia y energía El suministro de energía eléctrica para el SER Huamachuco II Etapa, se efectuará a través de derivaciones que parten de las troncales de la I etapa del proyecto, las mismas que a su vez salen desde la S.E. Huamachuco 22,9 kV, la cual está interconectada a la S.E Cajabamba 60/22,9/10 kV 7/7/2 MVA. La S.E. Cajabamba está interconectada al Sistema Eléctrico Nacional SEIN, así como a la Central Hidroeléctrica Yamobamba de 700 kVA. 49 En el siguiente esquema se muestra el diagrama unifilar de las Subestaciones Cajabamba, Huamachuco y Central hidroeléctrica Yamobamba. Diagrama Unifilar de la Oferta de Energía para el PSE Huamachuco II Etapa 2.3.8. Balance Oferta - Demanda En el Cuadro se resumen el balance de Oferta – Demanda para los años de proyección del SER Huamachuco II Etapa. 60 kV 10 kV CAJABAMBA CAUDAY PAMPA LARGA LLUCHUBAMBA CUGUNDAY 7/7/2 MVA HUAMACHUCO 22.9 kV 10 kV G250 KVA 250 kVA G250 KVA 250 kVA250 kVA 225 KVA G 22.9 kV SANAGORAN SARIN SS.AA. 22.9 kV HUM004HUM005 HUM901 HUM003 YA M 00 1 SS .A A. C JB 00 2 C JB 00 1 CJB004 630 kVA R R 900 r.p.m. 1200 r.p.m. 1200 r.p.m. 0.46 kV 0.22 kV 0.4 kV DY11 DY11 YD.. Vcc=4.54% YND5-11 ZIG ZAG CJB005 50 Resumen del Balance Oferta – Demanda (kW) DEMANDA SER HUAMACHUCO DEMANDA SER CAJABAMBA OFERTA BALANCE Año I Etapa Existente II Etapa con SNIP II Etapa I Etapa II Etapa S.E. Cajabamba C.H. Yamobamba kW kW kW kW kW kW kW kW 2011 860,57 835,53 474,54 1207,99 835,70 6650,00 600,00 3035,67 2015 1066,85 1033,12 514,49 1307,57 936,60 6650,00 600,00 2391,36 2020 1252,91 1221,55 570,73 1443,66 1073,20 6650,00 600,00 1687,95 2025 1310,07 1260,51 635,42 1593,92 1220,80 6650,00 600,00 1229,27 2030 1370,09 1302,05 709,42 1759,80 1379,99 6650,00 600,00 728,65 CCAAPPÍÍTTUULLOO IIIIII SSUUMMIINNIISSTTRROO ÓÓPPTTIIMMOO DDEE MMAATTEERRIIAALLEESS AALL SSIISSTTEEMMAA EELLÉÉCCTTRRIICCOO 3.1. CARACTERIZACIÓN ÓPTIMA DE MATERIALES 3.1.1. Postes y Crucetas Se ha previsto la utilización de postes de concreto armado centrifugado de 11m para las Líneas Primarias, 11 y 12 m para las Redes Primarias, con crucetas de madera, que necesariamente cumplan con las características mecánicas establecidas en las normas descritas en las tablas técnicas. Accesorios metálicos para postes y crucetas que se utilizarán en líneas y redes primarias son: pernos maquinados, perno-ojo, tuerca-ojo, 52 perno tipo doble armado, espaciador para espigas de cabeza de poste, tubo espaciador, brazo angular, braquete angular, perno con horquilla, tirafondo y arandelas. 3.1.2. Conductor El conductor a utilizar es de aleación de aluminio; y la sección del conductor ha sido definida tomando en cuenta los siguientes aspectos: Corrientes de cortocircuito. Esfuerzos mecánicos. Capacidad de corriente en régimen normal. Caída de tensión. Los dos primeros factores han sido determinantes en la definición de la sección de 35 mm² como la sección requerida para este proyecto. El conductor tendrá las siguientes características: Características del conductor de aluminio Nombre Material Sección mm² Diámetr o mm Coeficient e de Dilatació n 1/ºC Peso unitario kg/m Esfuerz o de Rotura N/mm² Módulo de Elasticida d kg/ mm² Nº de hilos Aa35mm ² Aleación de Aluminio 35 7,5 0,000023 0,094 295,8 6200 7 Aa70mm ² Aleación de Aluminio 70 10,8 0,000023 0,190 ---- 6200 19 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 53 para aplicación de empalmes, amortiguadores de vibración y alambre de amarre, etc. 3.1.3. Aisladores De acuerdo con los cálculos de aislamiento de la línea y sobre la base de las normas DGE/MEM para 22,9/13,2 kV, se utilizará los siguientes: Aisladores de Porcelana tipo Pin Clase ANSI 56-3 Aisladores Poliméricos tipo suspensión. 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. 3.1.4. 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. 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 estarán compuestas por los siguientes elementos: 54 Cable de acero grado SIEMENS MARTÍN de 10 mm de diámetro. Varillas de anclaje con ojal-guardacabo. Mordazas preformadas. Perno con ojal-guardacabo para fijación al poste. Bloque de concreto armado. 3.1.5. Puesta a Tierra Las puestas a tierra estarán conformadas por los siguientes elementos: Electrodo de acero recubierto de cobre de 2,4 m, 16 mm Ø. Conductor de cobre recocido 16mm2 para la bajada a tierra. Accesorios de conexión y fijación. Tierra cernida o de cultivo. Caja de registro de concreto. a) En todas las estructuras de las Líneas y Redes Primarias, con excepción de los seccionamientos, se utilizará la puesta a tierra tipo PAT-1C, la cual está compuesta por un contrapeso circular hecho con el mismo conductor de cobre 16mm² utilizado en la bajada de puesta a tierra. b) Para las estructuras de seccionamiento se requiere una puesta a tierra tipo PAT-1, compuesto por una varilla de acero con recubrimiento de cobre de 2,4 m, 16 mm ø, conductor de cobre de 16 mm² y conector de cobre. c) En las subestaciones de distribución se contará con una puesta a tierra, seleccionada de acuerdo a su resistividad, pudiendo ser 55 del tipo PAT-2 o PAT-3, la cual se conectará al borne del neutro de AT, al borne del neutro de BT y la carcasa. Los electrodos serán de 2,4 m y 16 mm, y el conductor de bajada de cobre será de 16 mm², los pozos de puestas a tierras llevarán caja registro de concreto. 3.1.6. Material de Ferretería Todos los elementos de hierro y acero, tales como pernos, abrazaderas y accesorios de aisladores, será galvanizado 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. 3.1.7. Resumen Características técnicas Líneas y Redes Primarias Sistema Monofásico Retorno por Tierra (MRT). Tensión 22,9/13,2 kV. Altitud 2600 m.s.n.m. (mínimo) -3400 m.s.n.m. (máximo). Conductor Aleación de Aluminio de 35 y 70 mm2 de sección LP y RP. Estructuras Postes de concreto armado centrifugado de 11/200kg, 11/300kg, 12/200kg y 12/300kg (los dos últimos para subestaciones). Crucetas Madera tornillo de 2,4 m, 1.5 m y 1,2 m de longitud. Aisladores - Aislador polimérico tipo suspensión, 36 kV. - Aislador tipo pin clase ANSI 56-3. Equipos de Protección y Maniobra - Seccionador fusible unipolar tipo expulsión (cut out), 27/38 kV, 150 kV-BIL, 100 A. - Pararrayos de Oxido Metálico 21 kV, clase A, 10 kA. 56 Puesta a Tierra - Sistema de puesta a tierra tipo PAT-1C (contrapeso), para todas las estructuras. - Puesta a Tierra Tipo PAT-1 (01 varilla), para las estructuras de seccionamiento (incluye caja de registro). - Puesta a Tierra Tipo PAT-2 (02 varillas) y PAT-3 (03 varillas) para subestaciones. Transformadores Transformadores monofásicos 13,2/0,46-0,23 kV de 5, 10, 15 y 25 kVA. Cálculos EDS = 18% (1990,80 N). Mecánicos Tiro Máximo = 60% Tiro de rotura (6636 N). del Conductor Hipótesis I : 15ºC, EDS = 18%, S/V. Hipótesis II : 15ºC, 80km/h Hipótesis III : 50ºC, S/V Hipótesis IV : 05ºC, S/V Cálculos Factores de seguridad Mecánicos de estructuras - Postes de concreto : 2 - Crucetas de madera : 4 Cálculos Eléctricos Máxima Caída de tensión = 7% 3.2. ENSAYOS PROTOCOLARES Los diferentes criterios de diseño y ensayos protocolares están fundamentadas en las siguientes normas que a continuación presentamos: 57 3.2.1. NORMAS APLICABLES En el diseño de las Líneas y Redes Primarias se cumplirán con las siguientes normas y disposiciones legales: • Ley General de Electrificación Rural (Ley Nº 28749) • Ley Para asegurar el Desarrollo Eficiente de la Generación Eléctrica (Ley Nº 28832) • Reglamento de la Ley 28749 (DS Nº 025-2007-EM) • Código Nacional de Electricidad Suministros 2001. • Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844. • Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844. • RD-016-2003-EM/DGE Especificaciones Técnicas de Montaje de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. • RD-017-2003-EM/DGE Alumbrado de Vías Públicas en Áreas Rurales. • RD-018-2003-EM/DGE Bases para el Diseño de LP y RP para Electrificación Rural. • RD-020-2003-EM/DGE Especificaciones Técnicas de Montajede Redes Secundarias con Conductor Autoportante para Electrificación Rural. • RD-023-2003 EM/DGE Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados para Líneas y Redes Secundarias para Electrificación Rural. 58 • RD-024-2003 EM/DGE Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados para Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. • RD-025-2003 EM/DGE Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Redes Secundarias para Electrificación Rural. • RD-026-2003-EM/DGE Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. • RD-031-2003-EM/DGE Bases para el Diseño de Líneas y Redes Secundarias con Conductores Autoportantes para Electrificación Rural. Adicionalmente se han consultado las siguientes normas internacionales: • NESC (National Electrical Safety Code). • RUS (Rural Utilities Service). • U.S. Bureau of Reclamation - Standard Design. • VDE 210 (Verband Deutscher Electrotechniker). • IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). • CIGRE (Conference International des Grands Resseaux Electriques). • ANSI (American National Standard Institute). • IEC (International Electrotecnical Comissión). 59 3.2.2. De las Rutas de Líneas 3.2.2.1. Selección de las Rutas de Líneas El trazo definitivo fue desarrollado en campo previa coordinación con los especialistas o responsables del diseño de las líneas primarías y la verificación del trazo de ruta por el arqueólogo del proyecto y que garantiza que los diferentes trazos de ruta de las líneas primarias no pasan por zonas arqueológicas y/o zonas de reserva nacional, así mismo, se ha tenido en cuenta los siguientes criterios técnicos: El trazo de ruta debe ser lo más recta posible a fin de minimizar su distancia. El trazo en zonas de alto nivel ISOCERAUNICO deberá recorrer zonas planas y no por zonas altas (Cerros). El trazo debe ser ubicado cerca de zonas de acceso como carreteras, caminos de herradura y/o trochas carrozables. Procurar que la estructura existente de derivación (punto de alimentación), sea una estructura en buen estado y tenga un armado de alineamiento. Evitar el paso por zonas con vestigios arqueológicos. Durante todo el desarrollo de los trabajos de campo se evitó en todo momento la afectación de zonas arqueológicas en la ruta de la línea, el cual también será verificado por un arqueólogo. Evitar el paso por zonas protegidas por el estado, como por ejemplo reservas naturales (Decreto Supremo N° 010-90-AG). 60 Evitar el paso por terrenos inundables suelos hidromórficos y geológicamente inestables, como laderas de cerros y terrenos pantanosos. Minimizar la afectación de terrenos de propiedad privada. Minimizar la afectación de zonas con vegetación natural, de tal manera de no afectar la flora, fauna y disminuir el impacto ambiental en la zona del proyecto. Se ha considerado el desarrollo de la ruta de la línea cerca de las carreteras y caminos de herraduras existentes, para facilitar el traslado de los postes en el montaje de la línea. Poligonal lo más recta posible, tratando de minimizar los fuertes ángulos de desvío: Se ha desarrollado la ruta de la línea lo más recta posible, para llegar a las localidades que integran el proyecto. Durante el desarrollo de la definición de los puntos notables de las rutas de líneas se procedió a tomar sus coordenadas UTM, utilizando para ello equipos GPS navegador de alta precisión. 61 3.2.2.2. Descripción de la Ruta de Línea Los trazos de ruta de línea se pueden apreciar en el plano de Trazos de Ruta de Líneas Primarias 22,9-13,2 kV del SER Huamachuco II Etapa en escala de 1/100 000. Las principales derivaciones son descritas a continuación: Tramo Siguipampa - Ogosgón - Alto - Carapichugo - Mallan - Lucmapampa Este tramo se orienta en dirección Nor oeste y presenta en su recorrido una geografía accidentada iniciando su trayecto en la estructura de salida de la LP Huamachuco - Sanagorán cruzando la quebrada de Coipín hasta Siguispampa, iniciándose una pequeña derivación en dirección Noreste de hasta Pomacho de 0,74 km con una pendiente pronunciada. La línea continua su trayecto por una geografía ladeada hasta Ogosgón Alto donde se inicia la derivación corta de 0,74 km a Ogosgón el trazo en este vértice V4 se ubica en una pequeña loma al margen Izquierdo de la carretera a Mallán. El Vértice V5 se ubica en la localidad de Carapichugo de este punto cambia la orientación de la trayectoria en dirección Oeste hasta Lucmapampa. La longitud de la línea es de 7,74 km y presenta 2 derivaciones cortas a Andahuaya y Cañari. Ver Anexo (1). 62 Ramal El Cando - Los Cruces - Pampatac - Pucara – Pallar Alto Se deriva de la Estructura existente de la L.P Huamachuco-Chugay. Este ramal tiene una orientación Noreste, se inicia en la localidad de Yanac y presenta una longitud de 7,86 km y la geografía que se presenta en el trazo de esta línea es ladeada en mayor parte del recorrido en su trayectoria con 8 derivaciones: a Quillis la derivación es corta de 0,31 km, La derivación a Condorcaca hasta Vaquería presenta una geografía ladeada, en los últimos 1,99 km es accidentada, Derivación al Rejo de 0,63 km, Derivación a Pampatac de 0,48 km, Derivación a Corralcucho de 0,7 km, también presenta una derivación de 1,39 km a Rodeopampa en dirección Noroeste, existe también una derivación a Sigues de 1,1 km. Ver Anexo (1). Ramal Hualasgosday - Pumamullo Bajo Para las localidades de Pumamullo Alto, Pumamullo Bajo, La Arena y Tantalwara se ha previsto derivar desde el punto con coordenadas E0818741, N9146438 fin de la línea trifásica proyectada a Hualasgosday, este trazo tiene una orientación Noroeste faldeando el cerro Huaylas hasta la localidad de Arena de este punto hasta Pumamullo Alto la geografía presenta una pendiente pronunciada hasta Pumamullo, este trazo tiene longitud de 3,5 km. Ver Anexo (1). 63 3.3. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA 3.3.1. Niveles de Tensión El sistema eléctrico del proyecto es de 22,9/13,2 kV, esta configuración permite la obtención del sistema de las líneas primarias los cuáles son compatibles con la magnitud y distribución de las cargas del área del proyecto. 3.3.2. Niveles de Aislamiento de Líneas Primarias Las líneas primarias y subestaciones de distribución estarán ubicadas entre 2600 m.s.n.m. y 3 400 m.s.n.m. El nivel de aislamiento mínimo de los equipos eléctricos está dado por los siguientes valores: Tensión nominal del sistema : 22,9/13,2 kV. Tensión máxima de servicio : 25,0 kV. Tensión de sostenimiento al impulso 1,2/50’ : 150,0 kVp. Tensión de sostenimiento a 60 Hz : 50,0 kV. La selección de la distancia de fuga de los aisladores ha sido tomada de la recomendación de la Norma IEC 815, para diferentes niveles de contaminación. La línea de fuga fase - tierra está dada por la siguiente expresión: 64 chMAXffuga xfxULL 0 Donde: Lfuga : Longitud de fuga fase-tierra requerida Lf : Longitud de fuga unitaria en mm/kV- UMAX : Tensión Máxima de Servicio f ch : Factor de corrección por altura; fch = 1 + 1,25 (msnm –1 000) x 10-4 En ambientes limpios deberá considerarse, al menos, la contaminación correspondiente al grado ligero (light), el mismo que le corresponde una longitud de fuga de 16 mm/kV-. El área del proyecto se caracteriza por ser una zona alejada del mar, con altitud entre los 2600 y 3400 msnm, y frecuentes lluvias, lo que contribuye a la limpieza periódica de los aisladores. En consecuencia: Lfuga = 520 mm 3.3.3. Nivel de Aislamiento de Subestaciones de Distribución Los niveles de aislamiento considerados para el diseño de la subestaciones de distribución son los siguientes: Tensión Nominal 22,9-13,2 kV Tensión de sostenimiento a frecuencia industrial 50 kV Tensión de sostenimiento al impulso 1,2/50 s (interno) 125 kV Tensión de sostenimiento al impulso 1,2/50 s (externo 150 kV CCAAPPÍÍTTUULLOOIIVV IIMMPPLLEEMMEENNTTAACCIIÓÓNN DDEE LLÍÍNNEEAASS YY RREEDDEESS PPRRIIMMAARRIIAASS 4.1. CONDICIONES INFLUYENTES 4.1.1. SER Huamachuco II Etapa Continua y Confiable 4.1.1.1. Continua: Se refiere a la propiedad del sistema de protección del SER Huamachuco II Etapa para mostrarse insensibles a las condiciones normales de carga y para condiciones de fallas externas a las zonas previamente definidas. 4.1.1.2. Confiable: Está relacionado con la idea de la seguridad de una buena actuación de la protección. En la medida en que podamos asegurar un alto porcentaje del correcto funcionamiento de la 66 protección podremos discutir la confiabilidad de los sistemas de protección mediante la instalación de equipos de seccionamiento y maniobra de la Línea y Redes Primarias del SER Huamachuco II Etapa. Las operaciones incorrectas de la protección pueden en general, ser atribuidas a una de las siguientes clasificaciones: Diseño incorrecto. Mala o inadecuada instalación. Deterioramiento. 4.1.2. Normas Vigentes: En el diseño de las Líneas y Redes Primarias se cumplirán con las siguientes normas y disposiciones legales: Ley General de Electrificación Rural (Ley Nº 28749). Ley Para asegurar el Desarrollo Eficiente de la Generación Eléctrica (Ley Nº 28832). Reglamento de la Ley 28749 (DS Nº 025-2007-EM). Código Nacional de Electricidad Suministros 2001. Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844. Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844. RD-016-2003-EM/DGE Especificaciones Técnicas de Montaje de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD-017-2003-EM/DGE Alumbrado de Vías Públicas en Áreas Rurales. 67 RD-018-2003-EM/DGE Bases para el Diseño de LP y RP para Electrificación Rural. RD-020-2003-EM/DGE Especificaciones Técnicas de Montaje de Redes Secundarias con Conductor Autoportante para Electrificación Rural. RD-023-2003 EM/DGE Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados para Líneas y Redes Secundarias para Electrificación Rural. RD-024-2003 EM/DGE Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados para Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD-025-2003 EM/DGE Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Redes Secundarias para Electrificación Rural. RD-026-2003-EM/DGE Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural. RD-031-2003-EM/DGE Bases para el Diseño de Líneas y Redes Secundarias con Conductores Autoportantes para Electrificación Rural. Adicionalmente se han consultado las siguientes normas internacionales: NESC (National Electrical Safety Code). 68 RUS (Rural Utilities Service). U.S. Bureau of Reclamation - Standard Design. VDE 210 (Verband Deutscher Electrotechniker). IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). CIGRE (Conference International des Grands Resseaux Electriques). ANSI (American National Standard Institute). IEC (International Electrotecnical Comissión). 4.2. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN Para asegurar una buena implementación de Líneas y Redes Primarias tenemos que cumplir el cronograma de ejecución. Ver Anexo (2). 4.3. PROTECCIÓN AMBIENTAL Se debe proteger toda la vegetación tal como árboles, arbustos y hierbas, que exista en el sitio de la Obra o en los adyacentes y que, en opinión de la SUPERVISIÓN, no obstaculice la ejecución de los trabajos. Se debe tomar medidas contra el corte y destrucción que cause el personal y contra los daños que produzcan los excesos o descuidos en las operaciones del equipo de construcción y la acumulación de materiales. Se está obligado a restaurar, completamente a su costo, la vegetación que el personal o equipo empleado en la Obra, hubiese destruido o dañado innecesariamente o por negligencia. Además de lo indicado se tiene que cuidar de: 69 No afectar las zonas protegidas por el estado No afectar zonas o áreas con presencia de vestigios arqueológicos La eliminación de residuos debe cumplir con las normas ambientales vigentes, para lo cual antes del inicio de las obras deberá presentar un programa de manejo de residuos. El Encargado del SER Huamachuco II Etapa deberá revisar la Declaración de Impacto Ambiental – DIA y antes de dar inicio a las obras deberá presentar el Programa de Monitoreo Ambiental a seguir; y al finalizar las obras presentará los resultados del mismo. 4.4. CRITERIOS CONSIDERADOS: Se ha previsto en el diseño que el SER Huamachuco II Etapa cumpla con los siguientes criterios: 4.4.1. Caída de Tensión Se ha previsto la utilización de la aleación de aluminio tipo AAAC – 6201 como material para los conductores de la línea y red primaria, este material presenta un excelente comportamiento mecánico y una adecuada capacidad de transporte de energía, para la zona en la que se va a utilizar. Los parámetros que limitaran la mínima sección del conductor serán los siguientes: Caída de tensión considerada es del 7 % para la línea en el punto más alejado. Considerando que según la regla 017.D. del CNE Suministro 2001, permite hasta 7.5 % en zonas rurales. 70 Se consideran los siguientes factores de simultaneidad para las máximas demanda en las localidades y las cargas especiales. Factor de simultaneidad entre M.D. localidades : 0,9 Factor de simultaneidad entre cargas especiales : 0,4 Los conductores a utilizar serán de AAAC de 35 y 70 mm² 4.4.2. Pérdida de Potencia Si el esquema de distribución es radial los conductores deben salir de la Subestación y nunca volver a ella, siempre alejarse La subestación no se instalará delante del ingreso de la vivienda, debe conseguirse las áreas muertas, tal como el terreno ubicado entre dos viviendas. Se puede considerar AP = 5% del (SP+ Cargas especiales) Pérdidas = 3% del SP Donde: AP: Alumbrado Público SP: Servicio Particular 4.4.3 Coordinación de la Protección 4.4.3.1. Criterios de Coordinación de Protección Con el objeto de optimizar la confiabilidad en la operación del sistema y brindar la máxima seguridad a los equipos instalados en el mismo, la coordinación de protección está orientada a 71 aislar las zonas en las que se presenten fallas mediante la instalación de equipos de seccionamiento y maniobra, seleccionados y dimensionados para una acción coordinada, de tal manera que en caso de presentarse una falla, el equipo de protección más cercano a la misma sea el que actúe, evitando en todo momento que el sistema en su totalidad sea afectado. Para los ramales de derivación, en el punto más cercano en que éstos se conectan a la línea principal, se ha previsto ubicar seccionadores fusibles tipo expulsión unipolares de instalación exterior en crucetas de concreto, de montaje vertical y para accionamiento mediante pértigas equipados con fusibles del tipo "K", de acción rápida. 4.4.3.2. Capacidad de los Fusibles tipo K La protección del sistema estará basada en la acción coordinada entre los seccionadores, los fusibles instalados al inicio de los ramales de derivación y en las subestaciones de distribución. 4.4.4. Puestas a Tierra Los criterios para el dimensionamiento de las puestas a tierra en líneas de media tensión, son las siguientes: Seguridad de las personas Operación del Sistema 72 Descargas Atmosféricas Facilidad para el recorrido a tierra de las corrientes de fuga. 4.4.4.1. Líneas Primarias En cada una de las estructuras de las líneas primarias se instalarán puestas a tierra tipo PAT-1C (sin varilla), la puesta a tierra de la línea deberá ir conectada a la ferretería del armado. En las estructuras de seccionamiento se instalarán puesta a tierra tipo PAT-1, el valor de la resistencia de puesta a tierra no deberá superar los 5 ohmios. 4.4.4.2. Redes Primarias En cada una de las estructuras de la red primaria se instalarán puestas a tierra tipo PAT-1C, mientras que en las subestaciones de distribución se instalarán
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