ANEXO 1: LINEA DE EVACUACIÓN PROYECTO PARA UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA DE 49,8 MVA DE POTENCIA Y CONEXIÓN A RED

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1 ANEXO 1: LINEA DE EVACUACIÓN PROYECTO PARA UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA DE 49,8 MVA DE POTENCIA Y CONEXIÓN A RED Situación: FINCA DE SON SALOMÓ Promotor: CECONAT MENORCA S.L. Anexo 1 Línea de evacuación Página 1

2 1 OBJETO Este Anexo corresponde a la descripción y Cálculos del Cableado de Alta Tensión del PROYECTO PARA UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA DE 49,8 MVA DE POTENCIA Y CONEXIÓN A RED en la finca de Son Salomó de Ciutadella de Menorca y su conexión a la red de transporte en la subestación de REE en Ciutadella de Menorca. Su objetivo es determinar la máxima densidad de corriente del cable seleccionado para la línea de evacuación de AT del mencionado proyecto, así como verificar que el valor de las pérdidas en dichos cables está dentro de los límites admisibles. 2 RECORRIDO DEL TRAZADO Se puede dividir el trazado en 3 tramos según la titularidad de la administración Tramo 1: Camino Punta Nati (Titularidad del Ayuntamiento de Ciutadella) Salida de la finca de Son Salomó hasta la Ronda Nord, corresponde con los planos 1 y 2 Tramo 2: Ronda Nord (Titularidad del CIM) Rotonda del Punta Nati hasta la rotonda del polígono Industrial, corresponde a los planos 3 y 4 Tramo 3: Polígono Industrial (Titularidad del Ayuntamiento de Ciutadella) Rotonda del polígono Industrial hasta la Subestación existente de REE, corresponde con los planos 4 y 5 3 CARACTERÍSTICAS DEL CABLEADO SELECCIONADO Se prevé que los cables sean de tipo RHE RA 2OL 76/132kV 1x300Al+H95, con conductor de aluminio de 300 mm2, pantalla metálica de cobre de sección 95 mm2, aislamiento de XLPE, cubierta exterior de PEAD, que cumplan con las normas constructivas IEC y UNE HD-632, y que tengan las siguientes características (Fuente: Prysmian): Tipo: RHE RA 2OL 76/132kV 1x300Al+H95 Conductor: de aluminio de 300 mm2 Pantalla metálica: de cobre de sección 95 mm2 Aislamiento: de XLPE Cubierta exterior: de PEAD Normas constructivas: IEC y UNE HD-632 Resistencia eléctrica del conductor a 20C c.c.: /km Anexo 1 Línea de evacuación Página 2

3 Capacidad nominal: 0.15 μf/km Inductancia para los cables al tresbolillo y en contacto: mh/km Tensión máxima entre fases, Um: kv Tensión a impulsos, Up: 650 kvp Temperatura máxima admisible en el conductor en servicio permanente: 90ºC Temperatura máxima admisible en el conductor en régimen de cortocircuito: 250ºC Intensidad máxima de cortocircuito trifásica durante 0.50 s: 40.1 ka Intensidad máxima de cortocircuito monofásica durante 0.50 s: 22.2 ka Esfuerzo máximo de tiro: 900 kg Peso aproximado: 5.5 kg/m Radio de curvatura - Durante la instalación: 1.6 m - Permanente: 1.3 m Tensión máxima a impulsos sobre la cubierta: 37.5 kv 4 DESCRIPCION DE LAS OBRAS CIVILES 4.1 ZANJA La zanja por la que discurrirá la línea tendrá las dimensiones de 1,1m de amplitud por 1,4 m de profundidad. Esta profundidad puede variar en función de los cruzamientos con servicios auxiliares, que ser pueden encontrar en el trazado, y que obliguen a una profundidad mayor. Los cables de potencia se instalarán en el interior de tubulares de 250 mm de diámetro colocados al tresbolillo en un prisma de hormigón. Para la colocación de cada terna de tubos se instalarán separadores brida cada metro, de tal forma que en posición vertical el testigo del hormigón quede en su posición más elevada. Este separador-brida dispone de una brida que agrupa los tres tubos de 250 mm, y el tubo de 110 mm de diámetro exterior. Este último tubo es necesario para la instalación del cable de cobre aislado 0,6/1 kv en el tipo de conexión de las pantallas single-point. Para la instalación de los cables de fibra óptica necesarios para las comunicaciones se instalarán dos bitubos de polietileno de 40 mm. Cada bitubo se instalará en el testigo soporte del separador de cada terna de cables. Los cambios de dirección del trazado del tramo subterráneo se intentarán realizar con radios de curvatura no inferiores a 10 m (50 veces el diámetro exterior del tubo) con motivo de facilitar la operación de tendido. Durante el trabajo de colocación de los tubos se deberá instalar en su interior una cuerda guía para facilitar el posterior mandrilado de los tubos. Estas guías deberán ser de nylon de diámetro no inferior a 10 mm para todos los tubos, Anexo 1 Línea de evacuación Página 3

4 excepto para los tubos de telecomunicaciones que será de diámetro no inferior a 5 mm. En el fondo de la zanja y en toda la extensión se colocará una solera de limpieza de 10 cm de espesor de hormigón HM-15, sobre la que se depositarán los tubos con los separadores. Una vez colocados los tubos, inmovilizados y perfectamente alineados y unidos se procederá al hormigonado de los mismos, sin pisar la canalización, vertiendo y vibrando el hormigón de calidad HM-15/B/20 al menos en dos tongadas. Una primera para fijar los tubos y otra para alcanzar la cota de hormigón especificada según el plano de la zanja. Los tubos quedarán totalmente rodeados por el hormigón constituyendo un prisma de hormigón que tiene como función la inmovilización de los tubos y soportar los esfuerzos de dilatación-contracción térmica o los esfuerzos de cortocircuito que se producen en los cables. Un vez hormigonada la canalización se rellanará la zanja, en capas compactadas no superiores a 250 mm de espesor, con tierra procedente de la excavación, arena, o todo-uno normal al 95% P.M. (Proctor modificado). Dentro de esta capa de relleno, a una distancia de 150 mm del firme existente, se instalarán cintas de polietileno de 150 mm de ancho, indicativas de la presencia de cables eléctricos de alta tensión. Por último, se procederá a la reposición del pavimento o firme existente en función de la zona por la que transcurra la instalación. Las reposiciones de pavimentos se realizarán según las normas de los organismos afectados, con reposición a nuevo del mismo existente antes de realizar el trabajo. Con carácter general la reposición de la capa asfáltica será como mínimo de 70mm, salvo que el organismo afectado indique un espesor superior. Las cámaras de empalme, así como las arquetas serán prefabricadas, estas cámaras soportarán el tráfico rodado y en caso de inundación aguantarán el empuje del agua. La zanja que discurre por el polígono industrial se realizará a partir de 50 cm del bordillo de la acera, en la calzada, y los cruzamientos se realizarán no impidiendo la circulación del tráfico rodado. La zanja que discurre por el camino de punta natí se realizará junto al muro de pared de mampostería. Anexo 1 Línea de evacuación Página 4

5 Ejemplo de separador con terna de tubos de 250 mm para los cables de potencia, 2 tubos de 110 mm para tierras, y 2 bitubos para fibra óptica. (fuente Ejemplo de 2 ternas de tres tubos de potencia cada una.( (fuente Anexo 1 Línea de evacuación Página 5

6 Ejemplo de arqueta con terna de 3 tubos (fuente Se instalarán en cada terna de tubos de potencia, un bitubo de polietileno para alojar la fibra óptica y así disponer de comunicación en los dispositivos de subestación y planta fotovoltaica. Ejemplo de bitubo para fibra óptica (Fuente Iberdrola) Anexo 1 Línea de evacuación Página 6

7 4.2 CRUZAMIENTOS, PROXIMIDADES Y PARALELISMOS Las distancias de seguridad y las condiciones generales en situaciones de cruzamiento o paralelismos, cumplirán estrictamente con lo establecido en el vigente Reglamento Sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Líneas Eléctricas de Alta Tensión y sus instrucciones técnicas complementarias ITC-LAT 01 a 09; así como cualquier otra normativa de obligado cumplimiento, estando a lo dispuesto de los condicionantes impuestos por los organismos afectados en cada caso. En general, será de aplicación lo dispuesto en el apartado 5 de la ITC-LAT 06, aunque al tratarse de instalaciones cuya tensión nominal es superior a 36kV, el proyectista determinará en cada caso, en su proyecto simplificado, las condiciones de instalación y distancias CRUZAMIENTOS CALLES Y CARRETERAS Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. Los cables se colocaran en canalizaciones entubadas hormigonadas en toda su longitud. La profundidad hasta la parte superior del tubo mas proximo a la superficie no sera inferior a 0,6 metros. Siempre que sea posible, el cruce se hara perpendicular al eje del vial. Fuente E.on Distribución Anexo 1 Línea de evacuación Página 7

8 OTROS CABLES DE ENERGIA ELECTRICA Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. Siempre que sea posible, se procurara que los cables de alta tension discurran por debajo de los de baja tension. La distancia minima entre un cable de energia electrica de AT y otros cables de energia electrica sera de 0,25 metros. La distancia del punto de cruce a los empalmes sera superior a 1 metro. Cuando no puedan respetarse estas distancias, el cable instalado mas recientemente se dispondra separado mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecanica, con una resistencia a la compresion de 450 N Y que soporten un impacto de energia de 20 J si el diametro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm. Fuente E.on Distribución CABLES DE TELECOMUNICACIÓN Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. La separacion minima entre los cables de energia electrica y los de telecomunicacion sera de 0,20 metros. La distancia del punto de cruce a los empalmes, tanto del cable de energia como del cable de telecomunicacion, sera superior a 1 metro. Cuando no puedan respetarse estas distancias, el cable instalado mas recientemente se dispondra separado mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecanica, con una resistencia a la compresion de 450 N Y que soporten un impacto de energia de 20 J si el diametro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm. Segun normativa distribuidora (KDZ 001): la separacion minima vertical entre los cables de energia electrica y los de telecomunicacion sera de 0,4 metros. Se procurara en todo momento cumplir con las distancias exigidas por distribuidora en la medida de lo posible. Anexo 1 Línea de evacuación Página 8

9 Fuente E.on Distribución CANALIZACIONES DE AGUA Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. La distancia minima entre los cables de energia electrica y canalizaciones de agua sera de 0,2 metros. Se evitara el cruce por la vertical de las juntas de las canalizaciones de agua, o de los empalmes de la canalizacion electrica, situando unas y otros a una distancia superior a 1 metro del cruce. Cuando no puedan mantenerse estas distancias, la canalizacion mas reciente se dispondra separada mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecanica, con una resistencia a la compresion de 450 N. Y que soporten un impacto de energia de 20 J si el diametro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm. Fuente E.on Distribución CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. Se procurara pasar los cables por encima de las conducciones de alcantarillado. No se admitira incidir en su interior. Se admitira incidir en su pared (por ejemplo, instalando tubos), siempre que se asegure que esta no ha quedado debilitada. Si no es posible, se pasara por debajo, y los cables se dispondran separados mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales Anexo 1 Línea de evacuación Página 9

10 de adecuada resistencia mecanica, con una resistencia a la compresion de 450 N Y que soporten un impacto de energia de 20 J si el diametro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm. Fuente E.on Distribución PROXIMIDADES Y PARALELISMOS Las ilustraciones mostradas en los siguientes apartados de paralelismos son unas ilustraciones tipo. Detallando el cruzamiento o paralelismo segun proceda, haciendo referencia al reglamento de lineas de alta tension ITC-LAT 06 apartado 5.3. OTROS CABLES DE ENERGIA ELECTRICA Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. Los cables de alta tension podran instalarse paralelamente a otros de baja o alta tension, manteniendo entre ellos una distancia minima de 0,25 metros. Cuando no pueda respetarse esta distancia la conduccion mas reciente se dispondra separada mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecanica, con una resistencia a la compresion de 450 N Y que soporten un impacto de energia de 20 J si el diametro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm. En el caso que un mismo propietario canalice a la vez varios cables de AT del mismo nivel de tensiones, podra instalarlos a menor distancia. Fuente E.on Distribución Anexo 1 Línea de evacuación Página 10

11 CABLES DE TELECOMUNICACIONES Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. La distancia minima entre los cables de energia electrica y los de telecomunicacion sera de 0,20 metros. Cuando no pueda mantenerse estadistancia, la canalizacion mas reciente instalada se dispondra separada mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecanica, con una resistencia a la compresion de 450 N Y que soporten un impacto de energia de 20 J si el diametro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm. Fuente E.on Distribución CANALIZACIONES DE AGUA Será de aplicación lo recogido en el apartado de la ITC-LAT 06. La distancia minima entre los cables de energia electrica y las canalizaciones de agua sera de 0,20 metros. La distancia minima entre los empalmes de los cables de energia electrica y las juntas de las canalizaciones de agua sera de 1 metro. Cuando no puedan mantenerse estas distancias, la canalizacion mas reciente se dispondra separada mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecanica, con una resistencia a la compresion de 450 N Y que soporten un impacto de energia de 20 J si el diametro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm. Se procurara mantener una distancia minima de 0,20 metros en proyeccion horizontal y, tambien, que la canalizacion de agua quede por debajo del nivel del cable electrico. Por otro lado, las arterias importantes de agua se dispondran alejadas de forma que se aseguren distancias superiores a 1 metro respecto a los cables electricos de alta tension. Anexo 1 Línea de evacuación Página 11

12 Fuente E.on Distribución PARALELISMO ACERA Y PARED En la zona urbana del polígono industrial la línea de evacuación circulará por la calzada a 0,5 m del bordillo de la acera, así se evitará en gran medida las interferencias con otras instalaciones. El acabado superficial se realizará de conglomerado asfaltico, igual que el existente, en los planos adjuntos se puede observar la sección. En la zona del camino de punta Nati, la línea de evacuación circulará lo más próxima a la pared de delimitación de las fincas, de esta forma los vehículos podrán circular igualmente por el camino al realizarse las obas de la zanja, en los planos adjuntos se puede observar la sección. 4.3 PUENTE La línea de evacuación pasará por el puente de la ronda norte, en dicho puente se instalarán soportes para los conductos de la mencionada línea de evacuación Anexo 1 Línea de evacuación Página 12

13 Diferentes soluciones para el paso de las conducciones por el puente de la ronda norte (fuente 5 HIPÓTESIS DE CÁLCULO Para la realización de los cálculos de máxima densidad de corriente y pérdidas en el cableado se parte de los siguientes supuestos: - Máxima temperatura del terreno: 25 ºC. - Resistividad del terreno: 1 K m/w. - Potencia transportada: 50 MW. - Factor de potencia (cos fi): 0,9. - Cables dentro de tubos de 250 mm de diámetro con su base a una profundidad de 140 cm. 6 CÁLCULOS 6.1 MÁXIMA DENSIDAD DE CORRIENTE Se calcula la densidad máxima admisible del cable de aluminio de 300 mm 2 teniendo en cuenta todas sus características, así como las hipótesis realizadas, aplicando la norma UNE 21144, a fin de no superar la temperatura máxima asignada, que, según la Tabla 5 de la Instrucción Técnica Complementaria LAT 06, para aislamiento de XLPE resulta de 90 ºC para servicio permanente y 250 ºC para cortocircuito (t 5 s.). Así, pues, introduciendo todos los datos e hipótesis mencionados, la densidad máxima admisible por el cableado objeto de este anexo resulta de 1,328 A/mm 2. Por lo tanto, la máxima intensidad a transportar por cada terna será de 398,6 A que, teniendo en cuenta la tensión de 132 kv, resulta en una potencia de 91,132 MVA. 6.2 PÉRDIDAS Para determinar las pérdidas, se tiene en cuenta la potencia a transportar de 50 MW y el cos fi de 0,9, resultando esto en una potencia aparente de 55,55 MVA. Con estos datos se tienen las pérdidas siguientes: Anexo 1 Línea de evacuación Página 13

14 Pérdidas debidas a la corriente: - Conductor (por fase) 6,612 W / m - Pantalla (media por fase) 4,369 W / m - Armadura 0,000 W / m Pérdidas debidas a la tensión: - Dieléctrico (por fase) 0,000 W / m Total (para las tres fases) 32,942 W / m Así, pues, con unas pérdidas totales de 32,942 W/m y una longitud de m el porcentaje correspondiente resulta de: (4.700 x 32,942)/55, x 100 = 0,2786 %. 7 NORMATIVA REAL DECRETO 223/2008, de 15 de febrero, por el que se aprueban el Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta tensión y sus instrucciones técnicas complementarias ITC- LAT 01 a 09. REAL DECRETO 1955/2000 de 1 de diciembre, por el que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimiento de autorización de instalaciones de energía eléctrica. Modificaciones posteriores al Real Decreto 1955/2000 (RD 2351/2004). Decreto 275/2001, de 4 de octubre, por el que se establecen determinadas condiciones técnicas específicas de diseño y mantenimiento a las que se deberán someter las instalaciones eléctricas de distribución. Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-LAT 01 a ITC-LAT 09 Girona, Febrero de 2017 Roger Scherer Dr. Ingeniero Industrial, Colegiado nº de E.I.C. Anexo 1 Línea de evacuación Página 14