ANEXO 1. MEDIDA DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO EJE DE LA LINEA 115 kv DE ENTRADA A LA SUBESTACION CAMPOBONITO

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Luis Miguel Morales Valenzuela
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Página :1 de 11 Nombre del documento: ANEXO 1 - MALLA DE PUESTA A TIERRA ESTRUCTURA LINEA 115 kv CAMPOBONITO Consecutivo del documento: LE-FR-CON-256-MC-002 ANEXO 1 MEDIDA DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO

1 Página :1 de 11 Nombre del documento: ANEXO 1 - MALLA DE PUESTA A TIERRA ESTRUCTURA LINEA 115 kv CAMPOBONITO Consecutivo del documento: LE-FR-CON-256-MC-002 ANEXO 1 MEDIDA DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO EJE DE LA LINEA 115 kv DE ENTRADA A LA SUBESTACION CAMPOBONITO CONSTRUCCION PARA RECONFIGURACION DE LA LINEA DE TRANSMISION EN DOBLE CIRCUITO A 115 KV, PARA LA CONEXIÓN DE LA SUBESTACION CAMPOBONITO EN EL MUNICIPIO DE PUERTO LOPEZ, INCLUYE SUMINISTRO DE MATERIALES, OBRAS CIVILES, MONTAJES, PRUEBAS Y PUESTA EN SERVICIO REVISIÓN FECHA DESCRIPCIÓN ELABORÓ APROBÓ LA SALIDA AL CLIENTE A 13/10/2011 Primera revisión CAO LES APROBÓ CLIENTE FIRMAS

2 Página :2 de 11 CONTENIDO 1 OBJETO 3 2 ALCANCE 3 3 DESARROLLO MEDICIÓN DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO ANALISIS DE LOS VALORES DE RESITIVIDAD TOMADOS EN TERRENO. 6 4 CONCLUSIONES 8 5 REFERENCIAS 8

3 Página :3 de 11 1 OBJETO Definir y establecer los criterios aplicados para la medición de la resistividad superficial del terreno, analizar y presentar los resultados de las mediciones sobre el eje de la Línea 115 kv, de entrada a la subestación Campobonito, localizada en el km 42 de la vía Puerto López a Puerto Gaitán en predios de Bioenergy Zona Franca. 2 ALCANCE Describir la Metodología aplicada para medir la resistividad del terreno y el análisis de los valores tomados en el terreno donde se instalaran las estructuras de la línea 115 kv de entrada a la Subestación Campobonito. 3 DESARROLLO Se realizaron las mediciones de resistividad del terreno y se recolectó la información necesaria para dicha labor, cumpliendo a cabalidad con los procedimientos para la realización de trabajo. Las mediciones de resistividad del terreno se realizaron en los ejes X y Y correspondiente al área del eje de la Línea 115 kv Campobonito, como se muestra en la Figura 1.

4 Página :4 de 11 Se anexa certificación de calibración del equipo utilizado. 3.1 Medición De Resistividad Del Terreno Para la medición de la resistividad del terreno se usó un telurómetro digital EUROTEST SERIE No , con el método de Wenner, el cual consiste en la inyección de corriente al terreno y la medición de la tensión que aparece entre dos electrodos dispuestos en el camino de la corriente a una distancia conocida. La razón entre la corriente conocida y la tensión medida proporciona la resistencia del camino de la corriente. Conocida la distancia interelectródica se puede calcular la resistividad del terreno mediante la relación:

5 Página :5 de 11 ρ = 2πRd Donde: R es la resistencia medida. d es la distancia interelectródica. La figura 2 muestra esquemáticamente la conexión del equipo para la medición de resistividad del terreno. Figura 2. Conexión del equipo para la medición de resistividad Para realizar las mediciones, se desplegaron los electrodos tomando como referencia dos (2) ejes en forma de cruz, dispuestos en la zona donde se encuentra el eje de la línea 115 kv Campobonito en tres puntos diferentes. En cada eje se realizaron mediciones variando la separación entre electrodos desde 1, hasta 8 metros. En total se realizaron seis (6)

6 Página :6 de 11 mediciones por cada eje. La Figura 1 presenta la ubicación del lote donde se realizaron medidas. Una vez se construya la malla de puesta a tierra de la estructura de la Línea Campobonito 115 kv debe verificarse que la resistencia de puesta a tierra corresponda al valor calculado en diseño. Al interconectar todos los sistemas de puesta a tierra el valor de resistencia medido debe ser inferior. De no ser así, deben instalarse contrapesos adicionales. 3.2 ANALISIS DE LOS VALORES DE RESITIVIDAD TOMADOS EN TERRENO. De acuerdo con la recomendación de la norma IEEE , en su numeral 13.1, los valores tomados en terreno se deben tabular, con el fin de determinar si el suelo tiene un comportamiento homogéneo o si es necesario asumir que el suelo es de tipo de dos capas. Un suelo se considera de tipo homogéneo, cuando los valores de resistividad tomados en terreno tienen un comportamiento uniforme es decir, no tienen una desviación mayor al 30% respecto al valor más alto medido. Si se encuentran valores con desviaciones mayores al 30%, se debe asumir que el suelo es de dos capas, ver Tabla No 1: TABLA No 1 LINEA 115 KV PUNTO 1 Separación entre Ítem Dirección 1 Dirección 2 electrodos [KΩ.m] [KΩ.m] a [m] PUNTO 2 PUNTO 3 PROMEDIO DESVIACION 50% MUESTRA 1 DESVIACION 50% MUESTRA 2 DESVIACION DEL 30% DEL VALOR MAS ALTO 1 DESVIACION DEL 30% DEL VALOR MAS ALTO ,09 1,822 1,775 1,315 0,41 0,391 1,30-3,50-18,05 60,71 40, ,00 1,646 1,89 0,985 0,584 0,479 1,26-7,66-12,74 53,79 26, ,7555 1,250 1,812 1,183 0,838 0,784 1,27-18,95-16,34 34,99-3, ,702 1,168 1,941 1,704 1,016 0,971 1,42-21,42-10,38 30,87-10, ,509 1,512 1,815 2,09 1,124 1,385 1,57-30,33-16,20 16,03 16, ,584 1,818 2,43 2,49 1,281 1,432 1,84-26,87 12,19 21,80 39,79

Página :7 de 11 El modelo de suelo de dos capas, se representa por un suelo con una capa superior de profundidad finita y con una resistividad ρ1 y una capa inferior de profundidad infinita con una

7 Página :7 de 11 El modelo de suelo de dos capas, se representa por un suelo con una capa superior de profundidad finita y con una resistividad ρ1 y una capa inferior de profundidad infinita con una resistividad ρ2. Se grafica la curva de resistividad, asumiendo el promedio de las resistividades en las direcciones tomadas en terreno y con las distancias del cuadro de la Tabla No 2. TABLA No 2 LINEA 115 KV PUNTO 1 Ítem Separación entre electrodos a [m] Dirección 1 [KΩ.m] Dirección 2 [KΩ.m] PUNTO 2 PUNTO 3 PROMEDIO PROMEDIO 1 1 2,09 1,822 1,775 1,315 0,41 0,391 1, ,00 1,646 1,89 0,985 0,584 0,479 1, ,7555 1,250 1,812 1,183 0,838 0,784 1, ,702 1,168 1,941 1,704 1,016 0,971 1, ,509 1,512 1,815 2,09 1,124 1,385 1, ,584 1,818 2,43 2,49 1,281 1,432 1,84 RESISTIVIDAD 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, DISTANCIA EN METROS PROMEDIO Se asume como ρ1 el valor más alto de la resistividad promedio y como ρ2 el valor de la resistividad promedio menor.

8 Página :8 de 11 Se encuentra la relación ρ2/ ρ1, y de la figura No 21 de la norma IEEE y sobre el eje de las Y, se encuentra el valor de ρa/ ρ1, donde ρa corresponde al valor de la resistividad aparente del suelo, y cuyo valor será la base para el cálculo de la malla de puesta a tierra. De acuerdo con la norma IEEE , para suelos de dos capas se deben seleccionar las resistividades R1 y R2, como la maxima y la minima respectivamente. Para nuestro caso se selecciona : R1= 1,84 R2= 1,26 la grafica. Se determina el valor de R2/R1 y se selecciona de la curva de la fig No 21 de la norma, el valor de Ra/R1. Entonces: R2/R1= 0, DE la fig No 21 de la norma, para un valor de R2/R1 se obtiene : Ra/R1= 0, De donde se deduce que Ra= R1* I21 Ra= 1,46 4 CONCLUSIONES De acuerdo con la recomendación de la norma IEEE , en su numeral 13.1, se debe analizar los valores medidos en terreno para determinar cuándo un terreno es homogéneo y cuando se debe asumir que el suelo tiene un comportamiento de suelo de dos capas.se analizaron los valores tomados en terreno y se determinó que el suelo tiene un comportamiento de un suelo de dos capas. De acuerdo con los cálculos el valor de la resistividad del terreno es el valor obtenido de ρa = Ω-m. 5 REFERENCIAS [1] IEEE Standard "IEEE Guide For Safety In Ac Substation Grounding". [2] IEEE Standard "Recommended Practice For Grounding Of Industrial And Commercial Power Systems". [3] NEC Edition National Electrical Code [4] NTC 2050, 1998 Norma Técnica Colombiana [5] Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE.

9 Página :9 de 11 CURVAS PATRON DE RESISTIVIDAD APARENTE IEEE

10 Página :10 de 11 SITIO: Corredor Linea 115 kv Campobonito D2? Ruta eje red 115 KV Tra fo en H D1 Distancia Electrodos P ROMEDIO DE MEDICIONES Punto #1 LE CTURAS Lectura Desviación D1 D2 Prom edio estandar A ceptación 1 2,09 1,822 1,956 0,19 1, ,00 1,646 1,823 0,25 1, ,7555 1,250 1,503 0,36 1, ,702 1,168 1,435 0,38 1, ,509 1,512 1,511 0,00 1, ,584 1,818 1,701 0,17 1,701 D is tanc ia Electro do s (m ) RESISTIV ID A D (K? *m) Distancia Electrodos P ROMEDIO DE MEDICIONES Punto #2 LE CTURAS Lectura Desviación D1 D2 Prom edio estandar A ceptación 1 1,775 1,315 1,545 0,33 1, ,890 0,985 1,438 0,64 1, ,812 1,183 1,498 0,44 1, ,941 1,704 1,823 0,17 1, ,815 2,090 1,953 0,19 1, ,430 2,490 2,460 0,04 2,460 D is tanc ia Electro do s (m ) Punto #2 junto a Subestación existente en piso RESISTIV ID A D (K? *m) NOTAS 1. Equipo utilizado: E UROTEST MI 2086 Serie Fecha de las mediciones: Agosto 17 de s tomadas por: Ing Alfredo Ordoñez. (M P C/m arca)

11 Página :11 de 11 SITIO: Corredor Linea 115 kv Cam pobonito D2? Ruta eje red 115 KV Ruta línea 115 existente D1 Distancia Electrodos P ROM EDIO DE M EDICIONES Punto #3 LE CTURA S Lectura Des v iación D1 D2 Prom edio es tandar A c eptac ión 1 0,410 0,391 0,4005 0,01 0, ,584 0,479 0,532 0,07 0, ,838 0,784 0,811 0,04 0, ,016 0,971 0,994 0,03 0, ,124 1,385 1,255 0,18 1, ,281 1,432 1,3565 0,11 1,3565 D is tanc ia Electro do s (m ) RESISTIV IDA D (K? *m) Distancia Electrodos D is tanc ia Electro do s (m ) D1 PROM EDIO DE M EDICIONES LE CTURA S Lectura D2 Prom edio Des v iación es tandar A c eptac ión RESISTIV ID A D (K? *m) NOTAS 1. Equipo utilizado: E UROTEST M I 2086 Serie Fecha de las m ediciones: Agosto 17 de M edidas tom adas por: Ing Alfredo Ordoñez. (M P C/m arca)

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