Accionamiento y Equipo Eléctrico de una Instalación de Producción de Gases Industriales. AUTOR: Ricardo Rabinad Conte,. DIRECTOR: Pedro Santibáñez Huertas. DATA: 09 / 2001.
ÍNDICE. Memoria Descriptiva. 1. Objeto del Proyecto... pag 1 2. Titular... pag 1 3. Emplazamiento de la Instalación... pag 1 4. Antecedentes... pag 1 5. Suministro de Energía... pag 1 6. Proceso de Producción de Gases Industriales... pag 2 7. Descripción Constructiva... pag 3 8. Instalaciones y Aparamenta en Media Tensión... pag 5 8.1 Celdas de Media Tensión... pag 5 8.1.1 Descripción del Armario... pag 5 8.1.2 Descripción de la Celda... pag 5 8.1.2.1 Compartimentación... pag 6 8.1.2.2 Descripción de los Enclavamientos... pag 7 8.1.2.3 Acabado... pag 8 8.1.3 Aparamenta de las Celdas de Media Tensión... pag 8 8.1.3.1 Aparamenta de la Celda de Alimentación... pag 8 8.1.3.2 Aparamenta de la Celda de Motores y Transformadores... pag 12 8.2 Motores de Media Tensión... pag 15 8.3 Protecciones en Media Tensión... pag 17 8.3.1 Protección de Entrada y Transformador de 1 MVA... pag 17 8.3.2 Protección Motores Media Tensión... pag 18 8.4 Elementos para la Distribución de Energía
en Media Tensión... pag 20 8.4.1 Embarrado... pag 20 8.4.2 Conductores de Distribución... pag 20 8.4.2.1 Características de los Conductores Instalados... pag 21 8.5 Compensación de la Energía Reactiva... pag 23 8.5.1 Sistema y Tipo de Baterías Instaladas... pag 23 9. Descripción del Centro de Transformación... pag 25 9.1 Obra Civil... pag 25 9.2 Instalación Interior... pag 25 9.3 Protección de los Transformadores... pag 25 10. Descripción de la Instalación en Baja Tensión... pag 27 10.1 Distribución en Baja Tensión... pag 27 10.1.1 Cubículos Simples... pag 28 10.1.2 Cubículos Dobles... pag 28 10.2 Protección en Baja Tensión... pag 30 10.2.1 Protección Contra Contactos Directos... pag 30 10.2.2 Protección Contra Contactos Indirectos... pag 30 10.2.3 Protección Contra Cortocircuitos y Sobrecargas... pag 31 10.2.3.1 Cuadros de Distribución... pag 32 10.2.3.1.1 Tipos de Receptores en los Cuadros de Distribución... pag 33 10.3 Elementos para la Distribución de la Energía en Baja Tensión... pag 36 10.3.1 Embarrado... pag 36 10.3.2 Conductores de Distribución... pag 36 10.3.2.1 Conductores de Alimentación de Líneas Trifásicas... pag 36 10.3.2.1.1 Instalación de Conductores... pag 36 10.3.2.1.2 Cruzamientos... pag 37 10.3.2.1.3 Conexiones y Empalmes... pag 37 10.3.2.1.4 Proximidad y Paralelismo... pag 37 10.3.2.1.5 Instalación Aérea de Cables... pag 38 10.3.2.2 Método de Cálculo Empleado... pag 38 10.3.2.3 Símbolo y Designación de los Cables... pag 39
10.3.2.3.1 Características de los Conductores Instalados... pag 39 10.4 Conductores de Distribución de los Líneas de los Cuadros... pag 41 10.4.1 Instalaciones Bajo Tubo... pag 41 10.4.2 Método de Cálculo Empleado... pag 42 10.4.2.1 Símbolos y Designación de los Conductores... pag 42 10.4.3 Características de los Conductores Instalados... pag 44 10.5 Mejora del Factor de Potencia... pag 46 10.5.1 Sistemas y Tipos de Baterías... pag 46 11. Iluminación... pag 48 11.1 Iluminación Interior... pag 48 11.1.2 Iluminación Adoptada en las Distintas Zonas de la Planta... pag 49 11.2 Iluminación Exterior... pag 51 11.2.1 Iluminación Exterior Instalada en la Planta... pag 51 12. Sistema de Puesta a Tierra... pag 53 12.1 Partes que Componen la Puesta a Tierra... pag 53 12.2 Características de los Electrodos... pag 54 12.3 Líneas Principales y de Enlace con Tierra... pag 54 12.4 Tendido de los Conductores... pag 55 12.5 Independencia de las Tomas a Tierra... pag 55 13. Grupo Electrógeno... pag 56 13.1 Generalidades... pag 56 13.1.1 Emplazamiento del Grupo... pag 56 13.1.2 Baterías... pag 57 13.1.3 Conmutador Automático... pag 57 13.2 Demanda de Potencia... pag 58 13.3 Datos Técnicos... pag 58 13.4 Mantenimiento del Grupo Electrógeno... pag 60 14. Puesta en Marcha y Funcionamiento... pag 61 14.1 Celdas y Sala de Media Tensión... pag 61
14.2 Cubículos y Sala de Baja Tensión... pag 61 14.3 Planta y Centro de Transformación... pag 62 14.4 Grupo Electrógeno... pag 63 15. Resumen del Presupuesto... pag 64 Memoria de Cálculo 1. Justificación de la Potencia Instalada... pag 65 1.1 Método de Cálculo... pag 65 1.1.2 Cálculo de la Potencia Exigida por las Bombas... pag 65 1.1.2.1 Cálculo de la Potencia de las Bombas de Agua... pag 65 1.1.2.2 Cálculo de la Potencia de las Bombas Oxígeno Líquido... pag 66 1.1.3 Cálculo de la Potencia Exigida por los Compresores... pag 67 1.1.3.1 Cálculo de la Potencia Exigida por el Compresor de Aire... pag 67 1.1.3.2 Cálculo de la Potencia Exigida por el Compresor de Nitrógeno... pag 68 1.1.3.3 Cálculo de la Potencia Exigida por el Compresor de Oxígeno... pag 68 1.1.4 Cálculo de la Potencia Exigida por los Ventiladores... pag 69 1.2 Cálculo de la Potencia Instalada... pag 69 1.2.1 Cálculo de Potencia Instalada en Media Tensión... pag 69 1.2.2 Cálculo de Potencia Instalada en Baja Tensión... pag 70 2. Cálculo de las Corrientes de Cortocircuito... pag 73 2.1 Cálculo Según las Directrices VDE (Impedancias Absolutas)... pag 73 2.1.1 Impedancia Acometidas y Líneas... pag 73 2.1.2 Impedancia Transformadores... pag 73 2.1.3 Impedancia de Motores Asíncronos... pag 74 2.2 Cálculo de las Distintas Corrientes de Cortocircuito... pag 75 2.2.1 Cálculo de la Corriente Inicial Simétrica de Cortocircuito... pag 75 2.2.2 Cálculo de la Corriente Máxima Asimétrica de Cortocircuito... pag 75 2.2.3 Cálculo de la Corriente Simétrica de Cortocircuito... pag 75
2.2.3.1 Líneas, Acometidas y Transformadores... pag 76 2.2.3.2 Máquinas Asíncronas... pag 76 2.2.4 Cálculo de la Corriente Permanente de Cortocircuito... pag 76 2.2.4.1 Líneas, Acometidas y Transformadores... pag 77 2.2.4.2 Máquinas Asíncronas... pag 77 2.3 Cálculo de las Corrientes de Cortocircuito en el Embarrado de Media Tensión... pag 77 2.4 Cálculo de las Corrientes de Cortocircuito en el Embarrado de Baja Tensión... pag 83 3. Cálculo de los Embarrados... pag 86 3.1 Esfuerzos Electrodinámicos... pag 86 3.2 Esfuerzos Térmicos Desarrollados por el Cortocircuito... pag 88 3.3 Corriente Nominal Capaces de Aguantar los Embarrados... pag 89 3.4 Cálculo Numérico de los Embarrados... pag 89 3.4.1 Cálculo del Embarrado de Media Tensión... pag 89 3.4.2 Cálculo del Embarrado de Baja Tensión... pag 90 4. Cálculo de las Sección de los Conductores en Media Tensión... pag 92 4.1 Método de la Intensidad Ficticia... pag 92 4.1.1 Elección de la Tensión Nominal... pag 92 4.1.2 Factores que Intervienen en el Cálculo de los Conductores Extendidos por Zanja... pag 92 4.1.2.1 Separación entre Conductores... pag 92 4.1.2.2 Tipo de Cubierta de Protección Colocada en la Zanja... pag 93 4.1.2.3 Factor de Carga... pag 93 4.1.2.4 Resistencia Térmica del Terreno... pag 93 4.1.2.5 Temperatura Ambiente... pag 93 4.1.3 Intensidad de Carga... pag 94 4.1.4 Factores de Corrección... pag 94 4.1.4.1 Factor de Corrección (f1)... pag 94 4.1.4.2 Factor de Corrección (f2)... pag 94 4.1.4.3 Alimentación de Motores (f2)... pag 94 4.1.5 Intensidad Ficticia... pag 94 4.1.6 Elección de la Sección Apropiada... pag 95
4.2 Método de la Corriente de Cortocircuito... pag 95 4.2.1 Cortocircuito Alejado del Generador... pag 95 4.2.2 Obtención de la Sección Optima... pag 96 4.3 Cálculo por Caída de Tensión... pag 96 4.4 Ejemplo de Cálculo... pag 97 4.4.1 Tramo Tranformador-Celda de Entrada... pag 97 4.5 Tabla de Resultados... pag 99 5. Cálculo de los Interruptores Automáticos... pag 101 5.1 Datos Significativos... pag 101 5.2 Tabla de Resultados... pag 102 6. Compensación de la Energía Reactiva en Media Tensión... pag 103 6.1 Compensación de la Energía en los Motores Asíncronos... pag 103 6.2 Cálculo del Factor de Potencia Medio de la Instalación... pag 103 6.3 Cálculo de la Potencia de la Batería de Condensadores a Instalar... pag 103 6.4 Cálculo Real de la Batería de Condensadores... pag 104 6.4.1 Justificación y Comprobación de las Baterías... pag 105 6.4.1.1 Comprobación del Correcto Funcionamiento las Distintas Situaciones... pag 105 6.4.1.1.1 Trabaja el Motor de 8.2 MW junto al Motor de 2.5 MW... pag 106 6.4.1.1.2 Trabaja el Motor de 8.2 MW junto al Motor de 1.25 MW... pag 106 6.4.1.1.3 Trabaja el Motor de 8.2 MW junto a los dos Motores de 1.25 MW... pag 107 6.4.1.1.4 Trabajan todos los Motores... pag 107 7. Cálculo de la Sección de los Conductores en Baja Tensión... pag 110 7.1 Método de la Intensidad Ficticia... pag 110 7.1.2 Conductores Extendidos en Bandeja... pag 110 7.1.2.1 Factor de Conversión en Función de la Disposición de los Conductores... pag 110 7.1.2.2 Factor de Conversión en Función de la Temperatura del Aire... pag 110 7.1.2.3 Utilización de Distintos Tipos de Cableado... pag 111 7.2 Ejemplo de Cálculo... pag 111
7.2.1 Tramo Cubículo-Bombas de Oxígeno... pag 112 7.3 Tabla de Resultados... pag 113 7.4 Cálculo de la Sección de los Conductores que Alimentan a las Cajas de Distribución... pag 114 7.4.1 Embarrado-Caja de Protección Taller... pag 115 7.4.2 Embarrado-Caja de Protección Oficinas... pag 116 7.4.3 Embarrado-Caja de Protección Almacén... pag 117 7.4.4 Embarrado-Caja de Protección Edificio Sala de Control... pag 118 7.4.5 Embarrado-Caja de Protección Sala Compresores... pag 119 7.4.6 Embarrado-Caja de Protección Sala Análisis... pag 120 7.4.7 Embarrado-Caja de Protección Iluminación Exterior... pag 121 7.4.8 Tipo de Conductor... pag 122 7.5 Cálculo de la Sección de los Conductores de Distribución de los Cuadros... pag 122 7.5.1 Taller de Mantenimiento... pag 123 7.5.2 Oficinas... pag 124 7.5.3 Sala de Compresores... pag 124 7.5.4 Sala de Análisis... pag 125 7.5.5 Edificio Sala de Control... pag 126 7.5.6 Almacén Gases-Patrones... pag 127 7.5.7 Iluminación Exterior... pag 128 8. Cálculo de las Protecciones en Baja Tensión... pag 130 8.1 Protección de Motores en Baja Tensión... pag 130 8.1.1 Protección General en Motores... pag 130 8.1.1.1 Bombas Torre Refrigeración... pag 130 8.1.1.2 Ventiladores Torre Refrigeración... pag 131 8.1.1.3 Bombas Agua Enfriador y Bombas O2... pag 131 8.1.1.4 Bombas Refrigerador... pag 131 8.1.2 Protección Resistencias y Baterías de Condensadores... pag 132 8.1.2.1 Resistencia Compresor Aire... pag 132 8.1.2.2 Resistencia Aceite Compresor Aire... pag 132 8.1.2.3 Resistencia Compresor de Nitrógeno Oxígeno I y Oxígeno II... pag 132 8.1.2.4 Resistencia Aceite Compresor Nitrógeno... pag 133 8.1.2.5 Resistencia Aceite Compresor Oxígeno I y II... pag 133 8.1.2.6 Resistencia Getters... pag 133
8.1.2.7 Resistencia Getters II... pag 134 8.1.2.8 Resistencia Tamiz Molecular I y II... pag 134 8.1.2.9 Resistencia Tamiz Molecular III... pag 134 8.1.2.10 Baterías de Condensadores... pag 134 8.1.3 Protección de los Cuadros de Distribución y Composición de Estos... pag 135 8.1.3.1 Caja de Distribución Taller... pag 135 8.1.3.2 Caja de Distribución Oficinas... pag 136 8.1.3.3 Caja de Distribución Almacén Gases-Patrones... pag 136 8.1.3.4 Caja de Distribución Edifico Sala Control... pag 137 8.1.3.5 Caja de Distribución Sala Compresores... pag 138 8.1.3.6 Caja de Distribución Sala Análisis... pag 139 8.1.3.7 Caja de Distribución Iluminación Exterior... pag 139 9. Mejora del Factor de Potencia en Baja Tensión... pag 141 9.1 Cálculo Real... pag 142 10. Cálculo Iluminación Interior... pag 145 10.1 Método Cálculo... pag 145 10.1.1 Características del Local... pag 145 10.1.2 Determinación del Nivel de Iluminación... pag 145 10.1.3 Elección del Tipo de Lámpara... pag 145 10.1.4 Elección del Sistema de Iluminación y de los Aparatos de Alumbrado... pag 145 10.1.5 Elección de la Altura de Suspensión de los Aparatos de Alumbrado... pag 146 10.1.6 Distribución de los Aparatos de Alumbrado... pag 146 10.1.7 Número Mínimo de Aparatos de Alumbrado... pag 147 10.1.8 Cálculo del Flujo Luminoso Total... pag 148 10.1.9 Distribución del Número Definitivo de Aparatos... pag 149 10.2 Iluminación Taller Mantenimiento... pag 150 10.3 Iluminación Sala Compresores... pag 152 10.4 Iluminación Sala Análisis... pag 155 10.5 Iluminación Almacén Gases-Patrones... pag 158 10.6 Iluminación Oficinas... pag 160 10.6.1 Cálculos Comunes a las Oficinas... pag 160 10.6.2 Iluminación Sala de Juntas... pag 161
10.6.3 Iluminación Oficina de Departamento... pag 163 10.7 Iluminación Salas Comunes en el Edificio Sala Control... pag 166 10.7.1 Cálculos Comunes a todos los Departamentos... pag 166 10.7.2 Iluminación de la Sala de Control... pag 166 10.7.3 Iluminación Salas de Media y Baja Tensión... pag 169 10.7.4 Iluminación Salas de Transformación Y Salas de Baterías... pag 171 10.8 Iluminación Vestuarios... pag 174 10.9 Tablas Resumen... pag 177 10.9.1 Tabla I... pag 177 10.9.2 Tabla II... pag 178 11. Cálculo Iluminación Exterior... pag 179 11.1 Nivel de Iluminanacia... pag 179 11.2 Elección del Tipo de Lámpara... pag 180 11.3 Disposición de las Luminarias... pag 181 11.4 Factor de Mantenimiento... pag 181 11.5 Factor de Utilización... pag 182 11.6 Cálculo de la Separación de las Luminarias... pag 182 11.7 Comprobación... pag 183 11.8 Cálculo Real... pag 183 11.8.1 Iluminación Calles de Circunvalación... pag 183 11.8.2 Iluminación Interior de la Planta... pag 182 12. Red de Puesta a Tierra... pag 187 12.1 Datos Iniciales... pag 187 12.2 Tierra de Protección... pag 187 12.2.1 Electrodo Seleccionado... pag 187 12.2.2 Resistencia de Tierra... pag 188 12.2.3 Cálculo Numérico... pag 188 12.2.4 Tensiones de Contacto... pag 188 12.2.5 Tensiones de Paso... pag 190 12.3 Tierra de Servicio... pag 191 12.3.1 Electrodo Seleccionado... pag 192 12.3.2 Resistencia de Tierra... pag 192 12.3.3 Cálculo Numérico... pag 192
12.3.4 Tensiones de Contacto... pag 192 12.3.5 Tensiones de Paso... pag 193 12.4 Red de Puesta a Tierra... pag 193 12.4.1 Línea de Enlace con Tierra... pag 193 12.4.2 Puntos de Puesta a Tierra... pag 193 12.4.3 Líneas principales de Puesta a Tierra... pag 194 12.4.4 Derivaciones de la Línea Principal de Tierra... pag 194 13. Instalación de un Grupo Electrógeno de Emergencia... pag 195 13.1 Previsión de las Cargas Parciales de los Servicios de Emergencia... pag 195 13.1.1 Previsión de la Carga Total del Grupo Electrógeno... pag 195 13.2 Justificación del Grupo Electrógeno... pag 196 Planos 1. Situación... pag 197 2. Implantación General... pag 197 3. Recorrido de Zanjas y Bandejas... pag 198 4. Iluminación Exterior... pag 198 5. Esquema Unifilar M.T... pag 199 6. Arranque Motor 8.2 MW... pag 199 7. Arranque Motores 2.5 y 1.25 MW... pag 200 8. Esquema Unifilar B.T 1... pag 200 9. Esquema Unifilar B.T 2... pag 201 10. Esquema Unifilar B.T 3... pag 201
11. Esquema Unifilar B.T 4... pag 202 12. Esquemas Unifilar B.T 5... pag 202 13. Arranque Bombas... pag 203 14. Arranque Ventiladores... pag 203 15. Arranque Resistencias... pag 204 16. Mejora del Factor de Potencia en B.T... pag 204 17. Taller de Mantenimiento... pag 205 18. Sala de Compresores... pag 205 19. Oficinas... pag 206 20. Almacén de Gases Patrones... pag 206 21. Sala de Análisis... pag 207 22. Edificio Sala de Control... pag 207 23. Equipo de Medida Grupo Electrógeno... pag 208 24. Grupo Electrógeno Maniobra (Interna)... pag 208 25. Conmutación Grupo Electrógeno... pag 209 26. Recorrido Puestas a Tierra... pag 209
Presupuesto 1 Cuadro de Precios... pag 210 1.1 Excavaciones i Acondicionamiento del Terreno... pag 210 1.2 Material Eléctrico de Media Tensión... pag 211 1.3 Material Eléctrico de Baja Tensión... pag 213 1.3.1 Aparamenta de Sala de Baja Tensión y Receptores del Proceso... pag 213 1.3.2 Conductores y Cuadros de Distribución... pag 219 1.3.3 Alumbrado... pag 224 1.3.4 Grupo Electrógeno y Puesta a Tierra... pag 226 2 Mediciones... pag 227 2.1 Excavaciones i Acondicionamiento del Terreno... pag 227 2.2 Material Eléctrico de Media Tensión... pag 229 2.3 Material Eléctrico de Baja Tensión... pag 232 2.3.1 Aparamenta de Sala de Baja Tensión y Receptores del Proceso... pag 232 2.3.2 Conductores y Cuadros de Distribución... pag 240 2.3.3 Alumbrado... pag 248 2.3.4 Grupo Electrógeno y Puesta a Tierra... pag 250 3 Presupuesto... pag 251 3.1 Excavaciones i Acondicionamiento del Terreno... pag 251 3.2 Material Eléctrico de Media Tensión... pag 253 3.3 Material Eléctrico de Baja Tensión... pag 256 3.3.1 Aparamenta de Sala de Baja Tensión y Receptores del Proceso... pag 256 3.3.2 Conductores y Cuadros de Distribución... pag 262 3.3.3 Alumbrado... pag 267 3.3.4 Grupo Electrógeno y Puesta a Tierra... pag 269 4 Resumen del Presupuesto... pag 270
PLIEGO DE CONDICIONES 1 Condiciones Generales... pag 271 1.1 Reglamentos y Normas... pag 271 1.2 Materiales... pag 271 1.3 Ejecución de Obras... pag 271 1.4 Interpretación y Desarrollo del Proyecto... pag 272 1.5 Obras Complementarias... pag 273 1.6 Modificaciones... pag 273 1.7 Obra Defectuosa... pag 273 1.8 Medios Auxiliares... pag 273 1.9 Conservación de las Obras... pag 273 1.10 Recepción de las Obras... pag 273 1.11 Contratación de la Empresa... pag 273 1.12 Fianza... pag 273 2 Condiciones económicas... pag 275 2.1 Abono de la Obra... pag 275 2.2 Precios... pag 275 2.3 Revisión de Precios... pag 275 2.4 Penalizaciones... pag 275 2.5 Contrato... pag 275 2.6 Responsabilidades... pag 276 2.7 Rescisión de Contrato... pag 276 2.8 Liquidación en caso de Rescisión de Contrato... pag 276 3 Condiciones facultativas... pag 278 3.1 Normas a Seguir... pag 278 3.2 Personal... pag 278 3.3 Reconocimiento y Ensayos Previos... pag 278 3.4 Ensayos... pag 279 3.5 Aparamenta... pag 279 4 Condiciones Técnicas de Obra Civil... pag 278 4.1 Materiales Básicos... pag 280
4.2 Excavaciones en cualquier tipo de terreno... pag 280 4.3 Demolición y Reposiciones... pag 281 4.4 Base Granular... pag 282 4.5 Pavimentos... pag 282 4.5.1 Asfálticos... pag 282 4.5.2 Otros Pavimentos... pag 283 4.6 Excavaciones y Relleno de Zanjas... pag 283 4.7 Pavimentación de Aceras y Baldosas de Mortero... pag 284 5 Condiciones Técnicas Eléctricas... pag 286 5.1 Equipos Eléctricos... pag 286 5.2 Cuadros Eléctricos... pag 288 5.3 Alumbrado... pag 289 5.3.1 Generalidades... pag 289 5.3.2 Alumbrado Interior... pag 289 5.3.3 Alumbrado Exterior... pag 290 5.3.4 Iluminación de Seguridad... pag 290 5.4 Red de Puesta a Tierra... pag 291 5.5 Protección Contra Descargas Atmosféricas... pag 291 5.6 Lámparas de Señalización... pag 291 5.7 Grupo Electrógeno... pag 292 5.7.1 Alternador del Grupo Electrógeno... pag 292 5.7.1.1 Pruebas de Recepción del Alternador... pag 292 5.7.1.2 Protecciones del Alternador... pag 292 5.7.1.3 Documentación... pag 293 5.7.2 Motor Diesel de Grupo Electrógeno... pag 293 5.7.2.1 Documentación... pag 294 5.7.2.2 Cargador de Baterías... pag 294
1. Objeto del Proyecto. Memoria Descriptiva El proyecto tiene como objeto, el cálculo y descripción de la totalidad de la instalación eléctrica y sus normas vigentes de una industria de producción de gases industriales. 2. Titular. El titular que ha encargado el proyecto es: Air Products S.A 3. Emplazamiento de la Instalación. N. I. F.: 25.587.999 Domicilio: C/ Velázquez, nº 23 (Madrid). Teléfono: 91 258368. La planta está situada en el termino municipal de el Vila-seca, concretamente en al zona denominada como el El tres Camins, cerca de la industria petroquímica. El emplazamiento concreto de la planta se puede observar en el plano nº 1. 4. Antecedentes. No hay antecedentes en este proyecto. 5. Suministro de Energía. El suministro de energía de la planta, es realizado por la compañía ENHER, que alimenta desde la subestación de Bonavista a 220 kv un transformador adyacente a la planta de 40 MVA, alimentando este a la planta con una tensión de 10.5 kv. La potencia del transformador de 40 MVA, ya esta dimensionada para una futura ampliación, la cual la empresa Air Products tiene pensada. Una vez en la planta se disponen de aparatos de 10 kv y de 0.4 kv, por lo que ya en el interior de la planta se disponen de dos transformadores de 1 MVA, que nos transforman los 10.5 kv en 0.4 kv, para usos varios. A la compañía se le presentará el boletín de la instalación debidamente cumplimentado y sellado por el Departamento de Industria i Energía. 1
6. Proceso de Producción de Gases Industriales. La planta en que se basa el proyecto, tiene como fin la producción y venta de forma industrial de Oxígeno y Nitrógeno. Concretamente la mayor parte de compradores del producto, son las industrias químicas y petroquímicas del campo de Tarragona. A estas industrias se les abastece con los dos gases mediante un gasoducto ya implantado en la zona. El funcionamiento de la planta a grandes rasgos es el siguiente: A. Como materia prima utiliza el aire de la atmósfera, este aire una vez aspirado es filtrado con el objetivo de quitar todas las impurezas de este. B. Una vez tenemos el aire limpio, este se comprime en el compresor de aire (8.2 MW). Para poder pasar a la separación del aire. C. Una vez tenemos el aire comprimido este se enfría, para poder volver a filtrarlo esta vez mediante un filtro molecular. D. En este momento cuando el aire esta a una determinada temperatura y con el grado de pureza óptimo, es cuando se puede pasar a la descomposición del aire en Oxígeno y Nitrógeno. Esto se realiza en una columna, que denominaremos columna central. E. Una vez pasado el aire puro por la columna central, ya obtenemos el oxígeno y el nitrógeno por separado. F. A continuación se pasan estos gases por la sala de análisis, y si estos cumplen un grado de pureza determinado por ppm, se envían a los compresores. G. En estos compresores (2.5 MW nitrógeno) y (1.25 oxígeno), se comprimen los gases, y se mandan por el gasoducto a la mayoría de industrias de la petroquímica y química instaladas en Tarragona. Seguidamente este proceso se puede observar en un diagrama de bloques Figura 1: Diagrama de Bloques del Proceso de Producción de Gases Industriales. 2
7. Descripción Constructiva. Toda la disposición de la planta que se explica a continuación, se puede entender y asimilar mucho mejor si se observa el plano nº 2. El terreno que dispone la empresa Air Products, para la instalación de la planta, tiene una superficie de 45500 m 2, de estos se emplean para la construcción de la planta en concreto unos 23500 m 2, dejando el resto para la próxima ampliación que se tiene prevista. Dentro de la planta se pueden diferenciar los diferentes edificios o zonas: Edificio de Oficinas: Este edificio se encuentra a la derecha de la puerta de entrada principal a la planta. Tiene una dimensión de 192 m 2, estas dependencias se dividen en dos tipos de salas. Por un lado tendremos las dos salas de juntas, que se utilizarán para reuniones de equipo principalmente. Por otra parte tenemos cuatro oficinas de departamento, que se utilizan para ubicar a los jefes de departamento. Taller de Mantenimiento: En este local se realizarán todas las tareas de reparación y puesta a punto de piezas tanto mecánicas como eléctricas de la planta, en él tendrán su lugar de trabajo normalmente los oficiales tanto eléctricos como mecánicos. Este edifico tiene una superficie de 187.5 m 2. Almacén de Gases-Patrones: En este edificio de 187.5 m 2 de superficie, se utiliza para guardar, los gases empleados para poder realizar el análisis del gas realizado por la planta. Sala de Análisis: Esta sala de 45 m 2 de superficie, se utiliza para ubicar todos los analizadores que sirven para poder controlar y informar de la calidad de los gases producidos por la planta. Sala de Compresores: En este edificio se instalan los motores y compresores de gran potencia necesarios para el proceso, concretamente hay un compresor de aire, otro de nitrógeno y dos de oxígeno, con sus correspondientes motores de arrastre. La superficie de este local es de 1138.5 m 2. Edificio de la Sala de Control: En este edificio tenemos las siguientes salas o departamentos. 1. Sala de Control: Desde esta sala mediante ordenadores y autómatas se controla el proceso de producción de la planta. Tiene una superficie de 60 m 2. 2. Vestuario: Esta sala se utiliza para poder cambiarse y asearse todos los trabajadores, que intervienen en la planta. 3
3. Sala de Media Tensión: En esta sala se disponen el embarrado de media tensión con sus correspondientes celdas, y protecciones, Esta sala tiene una superficie de 66 m 2. 4. Sala de Baja Tensión: En esta sala se disponen el embarrado de baja tensión con sus correspondientes cubículos, y protecciones, Esta sala tiene una superficie de 66 m 2. 5. Sala de Baterías: En esta sala se ubicarán las batería de condensadores, de mejora de factor de potencia en baja tensión. Este local tiene una superficie de 16 m 2. 6. Salas de Transformación: En estas dos salas, se ubican los dos transformadores de 1 MVA, con una relación de transformación de 10 / 0.4 kv. Teniendo las dos salas una superficie de 16 m 2 respectivamente. Planta o Centro de la planta: En esta zona que no es un edifico como su nombre indica esta situada en el centro de la planta, en ella se ubican todos los edificios y aparatos y procesos necesarios para la producción de gases industriales, así como para la refrigeración de la planta. 4
8. Instalaciones y Aparamenta de Media Tensión. La instalación y aparamenta de media tensión de que se dispone en la planta, consta de una embarrado, en donde se disponen las celdas en un armario de las cuales una es de entrada de corriente y las restantes se utilizan para repartir la energía eléctrica a todos los motores de 10 kv y a los dos transformadores de 10.5 / 0.4 kv. Las protecciones e interruptores correspondientes de corte, están incluidos dentro de las mismas celdas de distribución de media tensión. 8.1 Celdas de Media Tensión. 8.1.1 Descripción del Armario. Para la distribución de la energía eléctrica en media tensión se ha optado por la colocación de un armario formado por siete celdas tipo 8BK20 de media tensión. Dicho armario estará colocado adosado a la pared. Este armario estará colocado en la sala de media tensión, la cual podemos situar en el plano nº 2. Estas 7 celdas, se utilizarán para tres misiones distintas. 8.1.2 Descripción de la celda. A. Una celda se utilizará para la entrada de la energía eléctrica procedente del transformador de 40 MVA, hasta el embarrado de distribución de media tensión. B. Dos celdas se utilizarán para la alimentación de los transformadores de 1MVA, desde el embarrado de distribución de media tensión. C. Cuatro de estas celdas se utilizarán para la alimentación de los cuatro motores de media tensión, desde el embarrado de distribución de media tensión. Las celdas instaladas en el armario tendrán las siguientes características. Marca: SIEMENS. Tipo: 8BK20. Tensión nominal máxima: 12 kv. Tensión de servicio: 10.5 kv. Tensiones de ensayo: A frecuencia industrial: 28 kv, 1 min. 5
A onda de choque: 75 kv 1.2/50 μs. Intensidad nominal de desconexión al cortocircuito: 31.5 ka. Intensidad nominal de conexión al cortocircuito: 110 ka. Intensidad de embarrado: Se define en cada ceda. Embarrado trifásico, barras de Cobre desnudo: 1*10*50 mm 2 Con las siguientes dimensiones: Altura: 2050 mm. Ancho: 800 mm. Fondo: 1650 mm Altura de chapas frontales para cumplir las prescripciones PEHLA: 2450 mm. Las celdas están diseñadas para instalación interior y ejecución en técnica modular. Se suministran completamente listas para su conexionado, siendo el montaje independiente de la calidad del suelo. 8.1.2.1 Compartimentación. La celda 8BK20 está dividida en los tres compartimentos siguientes: A. Compartimento de barras colectoras continuo, es decir, sin mamparos de separación entre celdas. Este compartimento está situado en la parte posterior superior de la celda. B. Compartimento de conexión de los conductores de salida., situado en la parte posterior interior de la celda. C. Compartimento frontal en donde se encuentra el modulo extraíble. Una de las razones de la elección de estas celdas son las siguientes características de los compartimentos de las celdas. El pleno compartimento se conserva incluso cuando el módulo extraíble se encuentra en la posición de servicio. Sin tener que desconectar la celda de la red. La conexión del módulo con las barras y con los elementos e salida, se realiza por medio de pasamuros, los cuales disponen de unas trampillas metálicas que son abiertas o cerradas al desplazarse dicho módulo, por medio de un accionamiento de tijera. Estas trampillas pueden ser abiertas manualmente cuando el módulo está desmontado para poder realizar comprobaciones visuales de los compartimentos posteriores. 6
Los mamparos que separan los compartimentos posteriores del anterior, pueden ser desmontados individualmente, con lo cual se pueden realizar trabajos en el compartimento de barras o en el de entrada con uno de ellos completamente cerrado. La sobretensión que se origina en el caso de producirse un arco se descarga hacia arriba desde los distintos compartimentos. El compartimento de barras colectoras está situado en la parte superior posterior de la celda y en él van montadas en vertical las barras colectoras de cobre desnudo y los contra contactos para los brazos superiores del interruptor atornillados sobre aisladores de resinas sintéticas. El compartimento de conexión de cables está situado en la parte inferior posterior de la celda y en él van montados los transformadores de intensidad, el seccionador de cuchillas de puesta a tierra, transformadores de tensión y limitadores de sobretensión si fueran necesarios. Sobre los transformadores de intensidad van montados los contracontactos para los brazos inferiores del interruptor. El frontal de la celda va cerrado mediante una puerta de chapa de hierro, resistente a la presión. El módulo o el carro extraíble, tanto en la posición de prueba como en la de servicio, se maniobra con al puerta cerrada. Dichas puertas disponen de unas mirillas protegidas con plástico transparente que permiten la visualización de la posición del módulo y de los indicadores del aparellaje que va montado en él. En la parte frontal superior e integrado en el armazón de la celda y protegido de la parte de media tensión contra contactos y sobretensiones mediante tabiques de chapa, se encuentra situado el compartimento o armario de baja tensión donde se montarán los distintos instrumentos de medida, relés de protección, aparatos de mando y señal. El cierre de este armario se realiza por medio de una puerta independiente de la que cierra el compartimento frontal de media tensión. La conexión de los cables de mando y medida se realiza mediante un conector de 64 polos. Estos cables van dispuestos en manguera de material sintético. El módulo extraíble está constituido por perfiles de chapa con cojinetes de bolas en ambos lados para facilitar el desplazamiento por las guías de la parte fija. Dicho desplazamiento se realiza actuando sobre un husillo con buje roscado, sin apenas esfuerzo. La conexión entre el módulo con interruptor, o contactor se realiza mediante unos brazos formados por dos barras paralelas de cobre plateadas en sus extremos. 8.1.2.2 Descripción de los Enclavamientos. La protección del personal y la seguridad del servicio, se consiguen mediante las siguientes condiciones de enclavamiento, que exceden en parte a las normas competentes. Enclavamientos en la maniobra de las celdas tipo 8BK20. 7
8.1.2.3 Acabado. A. El módulo extraíble sólo puede pasarse de la posición de seccionamiento a la de servicio, cuando la puerta está cerrada y está enchufada la conexión de baja tensión. B. El interruptor de potencia sólo puede conectarse cuando el módulo extraíble se encuentra claramente en la posición de prueba de servico. C. El módulo extraíble sólo puede pasarse de la posición de prueba a la de servicio y viceversa, cuando el interruptor está desconectado y la puerta cerrada. D. La puerta no puede abrirse cuando el módulo extraíble se encuentra en la posición intermedia. En este caso no puede desenchufarse la conexión de baja tensión. E. El módulo extraíble no puede pasarse de la posición de prueba a la de servicio cuando está conectado el seccionador de puesta a tierra. F. El seccionador de puesta a tierra sólo puede conectarse cuando el módulo extraíble se encuentra claramente en la posición de prueba o seccionamiento. G. La puerta no puede abrirse cuando el módulo extraíble se encuentra en la posición de servicio o intermedia. En estos casos, no puede desenchufarse la conexión de baja tensión. El frontal (parte de alta y baja tensión) y las placas de cierre lateral están pintadas con pintura de polvo epoxi, con acabado de polimerización en horno a 150 ºC, color gris RAL 7032. Las restantes chapas, incluso los mamparos separadores están galvanizados. 8.1.3 Aparamenta de las Celdas de Media Tensión. En función de la carga que alimenta cada celda, la aparamenta interior de cada uno varía en sus características. 8.1.3.1 Aparamenta Celda de Alimentación. De este tipo de celda se dispone de una en el armario, esta une la entrada de al energía eléctrica de transformador de 40 MVA, con el embarrado de distribución de media tensión. Destacaré que la marca de todas las celdas y aparamenta montadas en ellas, son de la marca SIEMENS. Esta celda tiene las siguientes características constructivas. Ejecución extraíble tipo 8BK20. 8
Tensión nominal: 12 kv. Intensidad nominal de salida: 2500 A. Intensidad de cortocircuito: 31.5 ka. Esta celda debidamente montados y conexionados llevará cuatro compartimentos, de los cuales se destacan sus características a continuación: La aparamenta del compartimento fijo de las barras colectoras es el siguiente: Juego de barras trifásicas de cobre. Sección 2*100*10 2, por fase. Con una capacidad de carga máxima de 2545 A, para una temperatura de 35 ºC. Tres aisladores soporte de resina sintética. Tres contactos fijos de 2500 A para la conexión de la entrada del interruptor principal. Por su parte el compartimento interior dispone de la siguiente aparamenta: Tres contactos fijos de 2500 A, para la conexión de la salida del interruptor principal. Tres transformadores de intensidad de las siguientes características técnicas. Tensión máxima de servicio: 12 kv. Intensidad primaria: 2500 A. Intensidad secundaria: 1 A. Número de secundarios: 3. Potencia clase I secundario de medida: 10 VA. Potencia 10P110 secundario de protección: 10 VA. Intensidad térmica: 31.5 ka / i seg. Un seccionador tripolar de cuchillas de puesta a tierra tipo: 8BK2040-IHH00-4BB1. Tres transformadores de tensión con las características siguientes: Tensión máxima de servicio: 12 kv. Potencia clase 0.5: 50 VA. Tipo: 4MQ1227-1AK23. 9
En el compartimento fijo de este tipo de celdas se dispone la siguiente aparamenta, con sus correspondientes características constructivas. Un módulo extraíble con contactos auxiliares 2C + 2A. Accionado con el sigiente interruptor: Un interruptor automático tripolar de corte en vacío, con las siguientes características constructivas principales Tensión nominal: 12 kv. Intensidad nominal: 2500 A. Intensidad máxima de servicio: 1905 A. Intensidad de Cortocircuito: 31.5 ka. El interruptor viene equipado con los siguientes aparatos: Accionamiento motorizado para 220V c.c. Bobina de conexión: 220 V c.c Disparador a emisión de corriente: 220 V c.c Finales de carrera para señalización de mellas cargados. Contactos libres de tensión: 4A + 4C + 1W Tipo: 3AF 1756-4FA50-1WA6 Tipo Módulo: 8BK2040-1MH60-0BB1. Por último la celda de alimentación cuenta con el compartimento de baja tensión, el cual cuenta con la siguiente aparamenta, con sus correspondientes características constructivas. Tres voltímetros electromagnéticos montados en caja cuadrada de 96*96 mm, conexión a transformadores de secundario 100 V. Escala 0-12 kv. Tipo: Eq96s. Tres amperímetros maxímetro bimetálico montado en caja cuadrada de 96*96, conexión a transformadores de intensidad de secundario 1A. Escala 0-2.5 ka. Tipo: BIQ96s. 10
Un convertidor de intensidad entrada 0-1A salida 4 a 20 ma. Tensión auxiliar 220 V, 50 Hz. Tipo: C1N/1. Un convertidor de potencia trifásico entrada de intensidad 1 A y de tensión 110 V, salida 4 a 20 ma. Tensión auxiliar 220 V y 50 Hz. Tipo: CPNV/ 1d. Un relé de sobreintensidad conexión a transformadores de secundario 1 A. Tensión auxiliar 220 V c.c. Tipo: 7UT7220-3AA0 Tres relés de protección diferencial de transformador, conexión a transformadores de intensidad de secundario 1A. Tensión auxiliar 110V c.c Tipo: 7UT7220-3AA0 Tres transformadores adaptadores: Tipo: 4AM5170-7AA. Un relé de tensión, conexión 100 V, 50 Hz. Tipo: 7RG3501-0A Cuatro contactores auxiliares. Tensión auxiliar 220 V c.c Un interruptor automático tripolar de 20 A. Tipo: 3VE 3011-6JR00 Dos interruptores automáticos de protección. Tipo: 5SN9 Pequeño material auxiliar. 11
8.1.3.2 Aparamenta Celdas Transformadores y Motores. En este caso pese a que las celdas alimentan aparatos con características distintas, siguiendo un criterio de homogeneidad de aparatos, se opta por colocar todas las celdas con las mismas características y aparamenta. De este tipo de celda se disponen seis en el armario, dos unen el embarrado de media tensión con los dos transformadores de 1MVA, que se hay en la instalación, mientras que las cuatro restantes unen el embarrado con los cuatro motores de media tensión necesarios en la planta. Destacaré que la marca de todas las celdas y aparamenta montadas en ellas, son de la marca SIEMENS. Estas celdas tiene las siguientes características constructivas. Ejecución extraíble tipo 8BK20. Tensión nominal: 12 kv. Intensidad nominal de salida: 800 A. Intensidad de cortocircuito: 31.5 ka. Esta celda debidamente montados y conexionados llevará cuatro compartimentos, de los cuales se destacan sus características a continuación: La aparamenta del compartimento fijo de las barras colectoras es el siguiente: Juego de barras trifásicas de cobre. Sección 2*100*10 2, por fase. Con una capacidad de carga máxima de 2545 A, para una temperatura de 35 ºC. Tres aisladores soporte de resina sintética. Tres contactos fijos de 800 A para la conexión de la entrada del interruptor principal. Por su parte el compartimento interior dispone de la siguiente aparamenta: Tres contactos fijos de 800 A, para la conexión de la salida del interruptor principal. Siendo el resto de aparamenta de este compartimento igual al de la celda de alimentación En el compartimento fijo de este tipo de celdas se dispone la siguiente aparamenta, con sus correspondientes características constructivas. Un módulo extraíble con contactos auxiliares 2C + 2A. Accionado con el sigiente interruptor: 12
Un interruptor automático tripolar de corte en vacío, con las siguientes características constructivas principales Tensión nominal: 12 kv. Intensidad nominal: 800 A. Intensidad máxima de servicio: 765 A. Intensidad de Cortocircuito: 31.5 ka./3 seg. El interruptor viene equipado con los siguientes aparatos: Accionamiento motorizado para 220V c.c. Bobina de conexión: 220 V c.c Disparador a emisión de corriente: 220 V c.c Finales de carrera para señalización de mellas cargados. Contactos libres de tensión: 4A + 4C + 1W Tipo: 3AF 1751-4FA50-1WA6 Tipo Módulo: 8BK2040-1MH60-0BB1. Por último la celda de alimentación cuenta con el compartimento de baja tensión, el cual cuenta con la siguiente aparamenta, con sus correspondientes características constructivas. Un amperímetros maxímetro bimetálico montado en caja cuadrada de 96*96, conexión a transformadores de intensidad de secundario 1A. Escala 0-125 A. Tipo: BIQ96s. Un convertidor de intensidad entrada 0-1A salida 4 a 20 ma. Tensión auxiliar 220 V, 50 Hz. Tipo: C1N/1. Un convertidor de potencia trifásico entrada de intensidad 1 A y de tensión 110 V, salida 4 a 20 ma. Tensión auxiliar 220 V y 50 Hz. Tipo: CPNV/ 1d. Un relé de sobreintensidad conexión a transformadores de secundario 1 A. 13
Tensión auxiliar 220 V c.c. Tipo: 7SJ5001-5BA00 Dos contactores auxiliares tensión 220 V c.c Tipo: 3TH8244-0BM4 Un relé de tiempo con una regulación entre 0.25 seg. A 10 min. Tensión auxiliar: 220 V, 50 Hz. Tipo: 7PU 3240-0AN20. Dos interruptores automáticos de protección. Tipo: 5SN9 Pequeño material auxiliar. 14
8.2. Motores de Media Tensión. En la planta se cuenta concretamente con cuatro motores de media tensión. Estos motores tienen como finalidad el arrastrar a los compresores necesario en el proceso de producción de gases industriales. El arranque de los cuatro motores se realiza en vacío, y sin carga, por lo que a la hora de el diseño de las protecciones se ha tenido en cuenta la punta de arranque que da el motor en este punto. La carga que arrastra el motor son los compresores, por lo que la curva de M/n tendrá una característica hiperbólica, pero en nuestro caso al realizarse el arranque en vacío no es una característica que adquiera gran relevancia. La carga se considera constante, ya que las variaciones de carga una vez se estabilizado el arranque del motor se solucionan mediante vaipases y tanques que hay a lo largo del gasoducto. Por último se han considerado que los motores trabajan en servicio continua, ya que el tipo de producto que se genera en la planta, es necesario en todo momento, en un gran número de industrias de los polígonos colindantes. La justificación de su potencia se puede observar en el punto 1.1.3 de la memoria de cálculo. A continuación se enumerara las características técnicas de cada motor instalado. Así teniendo en cuenta todas las características anteriores, se han instalado cuatro motores los cuales se describen a continuación. El motor necesario para el arrastre del compresor de aire tiene las siguientes características: Marca: AEG. Tipo: ASE 800 M54 04 KB+Wk Potencia: 8200 kw. Tensión nominal: 10000 V Intensidad nominal: 539 A. Cos φ: 0.88 Frecuencia: 50 Hz. R. P. M. : 1493 1/min. Intensidad arranque directo: 2470 A. Refrigerado por agua: 490 l /min. 15
El motor necesario para el arrastre del compresor de nitrógeno tiene las siguientes características: Marca: AEG. Tipo: AW 630 M3 B2 KB Potencia: 2500 kw. Tensión nominal: 10000 V Intensidad nominal: 164 A. Cos φ: 0.89 Frecuencia: 50 Hz. R. P. M. : 2989 1/min. Intensidad arranque directo: 1078 A. Los motores necesario para el arrastre de los dos compresores de oxígeno tienen las siguientes características: Marca: AEG. Tipo: AW 900 LS X16 KB Potencia: 1250 kw. Tensión nominal: 10000 V Intensidad nominal: 96 A. Cos φ: 0.76 Frecuencia: 50 Hz. R. P. M. : 373 1/min. Intensidad arranque directo: 487 A. 16
8.3 Protecciones en Media Tensión. En media tensión se disponen dos tipo de protecciones, una para la entrada de alimentación del embarrado y los dos transformadores de 1 MVA, y por otra parte las protección que se dispone en los cuatro motores de media tensión existentes en la planta. Todas estas protecciones están en la sala de media tensión, su exacta colocación se puede obtener observando el plano nº2. 8.3.1 Protección Entrada Alimentación y Transformadores de 1 MVA. En estos casos a la hora de la elección de la protección se ha tenido en cuenta las siguientes características. En los tres casos (entrada y dos transformadores), es muy difícil que se generen fuertes puntas de intensidad. La protección se puede considerar como una protección general, por lo que el coste de está no importa ya que la importancia y el propio coste de lo que se quiere proteger, es muy elevado. Por último las dos grandes faltas o errores que hay que proteger en estos caso, son la sobreintensidad, y la sobrecarga térmica. Por lo que sopesando estas tres características de la protección se a optado por colocar un relé de protección de sobreintensidad y sobrecarga térmica, con microprocesador. Y dicha protección tiene las siguientes características: Marca: SIEMENS. Tipo: 7SJ50. Intensidad nominal In: 1 ó 5 A. Tensiones nominales Un: 100 / 110 V Frecuencia: 50 ó 60 Hz Funciones de Protección: Protección contra sobreintensidad. Protección contra sobrecarga térmica. Dimensiones Alto 255 mm. Ancho: 172 mm 17
Grosor: 75 mm. Para demás características técnicas, funcionamiento y programación se adjunta en los anexos del proyecto las instrucciones de uso del relé. 8.3.2 Protección Motores Media Tensión. Igualmente que en el caso de las protecciones, por motivos de homogeneidad de aparatos, se colocan para los cuatro motores, el mismo tipo de protección, pese a tener características distintas. En este caso igual que en anterior punto se han tenido en cuenta, una serie de factores a la hora de seleccionar el tipo de protección a instalar para los motores. En los cuatro casos (motores 8.2 MW, 2.5 MW y dos de 1.25 MW), es fácil que se generen fuertes puntas de intensidad. El coste he importancia de los motores en el proceso es muy elevado, por lo que el precio y el nivel de sofisticación de la protección no debe plantear ningún problema. En este caso al proteger un motor, no solamente hay que proteger o evitar una sobreintensidad y sobrecarga térmica, si no que hay otras variables de gran importancia, las cuales se pueden observar seguidamente, cuando se enumeren las características de la protección seleccionada. Por lo que sopesando estas características de la protección se a optado por colocar una protección digital de para motores, de las cuales se describen a continuación sus características principales. Marca: SIEMENS. Denominación: Protección digital de motores 7SK52, con dispositivo de mando insertable 7XR51. Intensidad nominal In: 1 ó 5 A. Tensiones nominales Un: 100 / 110 V Frecuencia: 50 ó 60 Hz Funciones de Protección: Protección contra cortocircuito Protección contra sobrecarga del estator del motor. Control del circuito del rotor en función de la temperatura, en los arranque múltiples y bloqueo de rearranque. 18
Protección en casos de estar bloqueado el rotor. Protección en caso de fallo de fase y prevención de asimetría. Protección de la puesta a tierra, de alta sensibilidad. Dimensiones Alto 270 mm. Ancho: 248 mm Grosor: 160 mm. Para demás características técnicas, funcionamiento y programación se adjunta en los anexos del proyecto las instrucciones de uso la protección. 19
8.4. Elementos para la Distribución de Energía en Media Tensión. Para la distribución de la energía en media tensión tenemos dos grandes tipo se conducción del flujo eléctrico. Uno es el embarrado, y el otro es mediante conductores, comúnmente denominados cables. 8.4.1 Embarrado. El embarrado en media tensión está situado en la sala de media tensión, concretamente esta situado debajo de las celdas de media tensión su longitud abarca el armario de lado a lado. Este embarrado tiene las siguientes características: Sección por fase: 1*10*50 mm 2. Distancia entre barras: 250 mm. Longitud entre apoyos: 1000 mm. Longitud del embarrado: 5600 mm. Material del Embarrado: Cobre Desnudas. Intensidad máxima admisible por el embarrado: 1025A. 8.4.2 Conductores de Distribución. A la hora de la elección del los conductores utilizados en media Tensión, se han seguido las directrices siguientes: Se busca la intensidad que ha de circular por el conductor, y se le aplican una serie de factores de corrección que dependerán de los factores siguientes: Separación de conductores. Tipo de cubierta colocada en la zanja. Factor de carga del elemento alimentado. Resistencia térmica del terreno. Temperatura ambiente. Por otra parte también se tiene en cuenta el criterio de la caída de tensión que se recuerda que, esta ha de ser menor del 3% para líneas de alumbrado, y 5% para el resto de líneas que hay en la instalación proyectada. Por último se mira si la sección apropiada cumple las condiciones necesarias para poder los conductores aguantar una hipotética situación de cortocircuito. 20
Los cables seleccionados, cumplen las normas VDE 0272, la VDE 073. Estos cables se denominan PROTHEN-X, y tienen la cubierta de Polietileno reticulado, para su identificación llevan el este nombre escrito en la cubierta cada 50 cm. Por otra parte también llevan el distintivo de siemens, de color rojo / blanco / verde / blanco, a parte de este distintivo llevan el distintivo del cumplimiento de las normas VDE pertinentes, este distintivo es de color negro /rojo. Estas marcas se repiten en intervalos de 30 cm. El color de la envoltura de nuestro cable puede ser de distintos colores en función del tipo de conductor donde se valla a instalar el conductor. En nuestro caso como solamente se utilizan cables de un solo conductor, esta envoltura siempre será negra, teniendo en los extremos del cable franjas de distintos colores en función la aplicación del cable. A continuación se observa el significado de cada color. Verde-Amarillo: Para el conductor de protección. Verde-Colores naturales: Este conductor no debe utilizarse para ningún otro fin. Negro: Parta fases activas. Azul Claro: Para el neutro, también admisible para las fases activas. Marrón: Para fases activas. En nuestro caso el extremo del cable será marrón ya que estos cables son los utilizado para alimentar los el embarrado de media tensión, y los motores de media tensión. 8.4.2.1 Características de los Conductores Instalados. Característica de la línea que va del transformador de 40 MVA. A la celda de alimentación: 4 Cables unipolares de cobre por fase, de aislamiento de PROTHEN, pantalla de alambre de cobre, y envoltura de PROTODUR, de SIEMENS, modelo N2YSY, de sección 3*8*240 mm 2 y de tensión 6/10. Estos cables están tenidos a través de zanja unos junto a otros con una separación de 7 cm, y dicha zanja esta cubierta por arena apisonada con cubierta de mampostería. Característica de la línea que va de la celda del motor de 8.2 MW hasta el motor de 8.2 MW: 8 Cables unipolares de cobre por fase, de aislamiento de PROTHEN, pantalla de alambre de cobre, y envoltura de PROTODUR, de SIEMENS, modelo N2YSY, de sección 3*4*150 mm 2 y de tensión 6/10. Estos cables están tenidos a través de zanja unos junto a otros con una separación de 7 cm, y dicha zanja esta cubierta por arena apisonada con cubierta de mampostería. 21
Característica de la línea que va de la celda del motor de 2.5 MW hasta el motor de 2.5 MW: 3 Cables unipolares de cobre por fase, de aislamiento de PROTHEN, pantalla de alambre de cobre, y envoltura de PROTODUR, de SIEMENS, modelo N2YSY, de sección 3*95 mm 2 y de tensión 6 / 10. Estos cables están tenidos a través de zanja unos junto a otros con una separación de 7 cm, y dicha zanja esta cubierta por arena apisonada con cubierta de mampostería. Característica de las línea que van de las celdas del motores de 1.25 MW hasta los motores de 1.25 MW: 3 Cables unipolares de cobre por fase, de aislamiento de PROTHEN, pantalla de alambre de cobre, y envoltura de PROTODUR, de SIEMENS, modelo N2YSY, de sección 3*50 mm 2 y de tesnión 6 / 10. Estos cables están tenidos a través de zanja unos junto a otros con una separación de 7 cm, y dicha zanja esta cubierta por arena apisonada con cubierta de mampostería. Característica de las línea que van de las celdas del los transformadores de 1 MVA hasta los transformadores de 1 MVA: 3 Cables unipolares de cobre por fase, de aislamiento de PROTHEN, pantalla de alambre de cobre, y envoltura de PROTODUR, de SIEMENS, modelo N2YSY, de sección 3*25 mm 2 y de tensión 6 / 10. Estos cables están tenidos a través de zanja unos junto a otros con una separación de 7 cm, y dicha zanja esta cubierta por arena apisonada con cubierta de mampostería. 22