PTD-H 05/11/2006 Elaboró IEB Código Documento: Revisó SIEMENS REP-PARAMONGA-GT Aprobó REP

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1 Servicios de asesoría, consultoría, estudios y supervisión de montaje y construcción en las áreas de ingeniería eléctrica y civil. Pruebas de funcionamiento y puesta en servicio de subestaciones eléctricas NTC-ISO 9001:2000 Certificado No. SC-0021 PROYECTO SEGUNDO CIRCUITO A 220 KV ZAPALLAL PARAMONGA NUEVA CHIMBOTE MEDICIÓN DE RESISTIVIDAD DE TERRENO AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN PARAMONGA NUEVA CÓDIGO REP: REP-PARAMONGA-GT CÓDIGO SIEMENS: G63004-U REVISIÓN 0 Itagüí, octubre de 2006 Cr. 42 No , of. 205 Itagüí - Colombia PBX: (57-4) Fax: (57-4) A.A Med. Colombia ieb@ieb.com.co

2 TABLA DE CONTENIDO 1. OBJETO VISITA TÉCNICA MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO EN LA SUBESTACIÓN ZAPALLAL RESISTIVIDAD DEL TERRENO Método de Schlumberger Palmer Modelo de las dos capas Resultados de las mediciones efectuadas CONCLUSIONES... 7 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Método de Schlumberger Palmer...4 Figura 2. Modelo de las dos capas del terreno...5 Figura 3. Perfil de resistividades con los valores promedio para las diferentes profundidades del terreno...6 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Resistividad aparente calculada [Ώ m]...5 Tabla 2. Resultados del modelo de las dos capas del terreno...6 LISTA DE ANEXOS Anexo 1: Certificado de calibración Telurómetro digital Anexo 2: Ejes de medida de resistividad del terreno Subestación Paramonga Nueva a 220 kv Modificación Pág./ítem Reemplaza a: Documento De Fecha: Power, Transmission and Distribution Fecha emisión: PTD-H 05/11/2006 Elaboró IEB Código Documento: PROYECTO SEGUNDO CIRCUITO A 220 kv Revisó SIEMENS ZAPALLAL-PARAMONGA NUEVA-CHIMBOTE REP-PARAMONGA-GT Aprobó REP MEDICIÓN DE RESITIVIDAD DE TERRENO Formato base: F Página 1 de 7

3 1. OBJETO Presentar los resultados de las mediciones de resistividad y su correspondiente cálculo bajo el modelo de dos capas para la ampliación de la subestación Paramonga Nueva, ubicada en el barrio La Capitana, en el anexo Upacá, Distrito de Pativilca, Provincia de Paramonga, Departamento de Lima, elaborado por Ingeniería Especializada S.A. para la firma Siemens. 2. VISITA TÉCNICA Se efectuó una visita a la subestación Paramonga Nueva a 220 kv en el terreno donde se adelantan los trabajos de ampliación de dicha subestación, el día 30 de septiembre de 2006, durante la cual se ejecutaron las siguientes actividades: Reconocimiento del terreno y limitantes físicas. Medidas de resistividad del terreno. 3. MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO EN LA SUBESTACIÓN ZAPALLAL Para las mediciones de la resistividad del terreno se utilizó un telurómetro digital de cuatro terminales calibrado, marca Metrel serial , el cual cuenta con indicadores de ruido eléctrico y verificación de las conexiones de la medida, entregando por lo tanto un valor medido de alta confiabilidad. En el Anexo 1 se presenta el certificado de calibración del equipo. A continuación se describe el método utilizado para llevar a cabo las mediciones de resistividad del terreno. 3.1 RESISTIVIDAD DEL TERRENO Para realizar las mediciones de resistividad del terreno, se siguió el método de Schlumberger-Palmer o de los cuatro terminales, recomendado por la norma ANSI/IEEE Std 81 IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface potentials of a Ground System. La medida de la resistividad del suelo se hace inyectando corriente a través de dos electrodos dispuestos en línea recta y midiendo la tensión que aparece entre otros dos electrodos intermedios. La relación entre la tensión y la corriente proporciona el valor de resistencia mutua medida. SIEMENS Código Documento: REP-PARAMONGA-GT Archivo: (4) G63004-U (0).doc Página 3 de 7

4 El espaciamiento entre electrodos es uniforme así como la profundidad de enterramiento, que debe ser menor al 5% de la separación entre ellos para que puedan ser considerados electrodos puntuales Método de Schlumberger Palmer En el método de Schlumberger-Palmer los electrodos se disponen en línea recta espaciados en forma progresiva, requiriéndose que la separación entre los electrodos de potencial sea igual a la profundidad a la cual se desea medir la resistividad. En la Figura 1 se muestra el esquema de conexión para este método. Figura 1. Método de Schlumberger Palmer La resistividad aparente del suelo a una profundidad d (igual al espaciamiento entre los electrodos de potencial), se puede determinar como: donde: π c ρ= d ( c + d) c: distancia horizontal entre los electrodos de corriente y potencial R d: distancia horizontal entre los electrodos de potencial R: resistencia de puesta a tierra medida Modelo de las dos capas El método de las dos capas consiste en la modelación del suelo en dos capas de resistividad uniforme con base en los valores de resistividad tomados en el terreno, a partir de una modelación numérica mediante una regresión lineal. Este modelo sirve para estudiar el comportamiento del sistema de puesta a tierra frente a fallas originadas por condiciones atmosféricas o en el sistema de potencia. En la Figura 2 se ilustra el modelo de las dos capas. SIEMENS Código Documento: REP-PARAMONGA-GT Archivo: (4) G63004-U (0).doc Página 4 de 7

5 donde: Figura 2. Modelo de las dos capas del terreno ρ1: Resistividad de la capa superior del terreno ρ2: Resistividad de la capa inferior del terreno Resultados de las mediciones efectuadas Las medidas de resistividad del suelo se tomaron en siete (7) ejes en el terreno correspondiente al área que ocupa la Subestación Paramonga Nueva, en el Anexo 2 se indican los ejes de medida. La Tabla 1 muestra los valores de resistividad aparente calculados para las diferentes profundidades. Eje Tabla 1. Resistividad aparente calculada [Ώ m] Profundidad [m] Promedio Desv. estándar [Ω m] [Ω m] 1 570,7 497,8 766,6 834,6 895,0 712,9 171, , , , , , ,9 235, ,3 975, ,6 919,9 898, ,9 195,1 4 74,9 225,1 91,6 45,4 37,7 94,9 76, ,6 726,5 658,1 674,3 565,0 681,7 81, , , , , , ,6 591, , , ,6 834,5 507, ,7 339,5 Promedio 1.199, , ,4 879,1 916, ,8 156,3 Promedio general de resistividad: 787,7 Ω m A partir de los datos de resistividad aparente, se obtuvo un modelo del terreno de dos capas con los resultados indicados en la Tabla 2. SIEMENS Código Documento: REP-PARAMONGA-GT Archivo: (4) G63004-U (0).doc Página 5 de 7

6 Tabla 2. Resultados del modelo de las dos capas del terreno Resistividad [Ω m] Profundidad capa superior [m] Coeficiente de reflexión Capa superior (ρ 1 ) Capa inferior (ρ 2 ) H K 1.182,66 837,06 7,46-0,171 En la Figura 3, se presenta la gráfica de resistividad promedio aparente para las diferentes profundidades del terreno Resistividad [Ω m] Profundidad [m] Figura 3. Perfil de resistividades con los valores promedio para las diferentes profundidades del terreno En general la resistividad aparente es uniforme a lo largo del terreno y presenta valores que pueden considerarse altos teniendo en cuenta las características del terreno. SIEMENS Código Documento: REP-PARAMONGA-GT Archivo: (4) G63004-U (0).doc Página 6 de 7

7 4. CONCLUSIONES a) La resistividad en el terreno en el cual se encuentra la Subestación Paramonga Nueva es uniforme y presenta valores altos, indicando que se tiene un terreno con malas propiedades de conductividad eléctrica. Los mayores valores se presentan en la capa superior de resistividad y valores inferiores para profundidades mayores. b) De acuerdo con los cálculos del ajuste de la resistividad bajo el modelo de las dos capas se obtiene una primera capa de resistividad de 1.182,66 Ώ m a una profundidad de 7,46 m y una segunda capa con un valor de resistividad de 837,06 Ώ m, valores con los cuales se deben realizar los diseños del sistema de puesta a tierra. SIEMENS Código Documento: REP-PARAMONGA-GT Archivo: (4) G63004-U (0).doc Página 7 de 7

8 ANEXO 1 CERTIFICADO DE CALIBRACIÓN TELURÓMETRO DIGITAL

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10 Medida de Resistividad del Terreno IEB S.A. F Versión /10/31 VISITA TÉCNICA --- MEDIDA DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO Proyecto: AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN PARAMONGA NUEVA A 220 KV Empresa (cliente): SIEMENS-REP PERU Responsable (cliente): La información es tomada por: Fecha: (AA/MM/DD): CARLOS ALBERTO JIMENEZ _06_/ 09 / 30 Hora: 16:30 Temperatura: 30 C Características del día de la medida: Lluvioso Soleado SI Nublado Características de la temporada: Lluviosa Seca SI Indique con un círculo: Tipo de terreno: Barro, tierra, cascajo, zona verde, arena, roca, relleno, otros: ARENA SECA. Objetos cercanos enterrados: Mallas de tierra, tuberías contraincendio, tuberías de gas, oleoductos, protección catódica, aceros de refuerzo de fundaciones, otros: Método de Schlumberger --- Palmer: TELURÓMETRO C1 P1 P2 C2 10 cm Para las medidas de ejes de resistividad a 2 m, 4 m, 8 m, 16 m y 32 m de profundidad se utiliza el método de Schlumberger-Palmer (con distancia fija c = 1 m y separación variable d = 2, d = 4, d = 8 m, d = 16 m y d = 32 m ejes A, B, C) y (con distancia fija c = 0,1 m y separación variable d = 2, d = 4, d = 8 m, d = 16 m y d = 32 m ejes D, E, F, G). EJE Tabla 1. Resistencia mutua medida [Ω] SEPARACIÓN ELECTRODOS DE POTENCIAL [m] a = 2 a = 4 d = 8 d = 16 d = 32 A 570,7 497,8 766,6 834,6 895,0 B 1.303, , , , ,0 C 1.141,3 975, ,6 919,9 898,2 D 74,9 225,1 91,6 45,4 37,7 E 784,6 726,5 658,1 674,3 565,0 F 3.350, , , , ,0 G 1.173, , ,6 834,5 507,0 H c d Indicar sobre el plano de vista en planta los ejes medidos, en caso de no disponer del plano, dibujar al respaldo un bosquejo con los objetos más representativos, en donde se ubiquen los ejes de medida usados. c

11 ANEXO 2 EJES DE MEDIDA DE RESISTIVIDAD DELTERRENO SUBESTACIÓN PARAMONGA NUEVA A 220 kv

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