Proyecto de la modificación del sistema de utilización en media tensión de 22.9 kv - Operación inicial en 10 kv

1. 0
PROPIETARIO :
LA GRANJA VILLA Y SU MUNDO MÁGICO S.A.
UBICACIÓN :
AV. DEL PREMIO REAL 397 LOS HUERTOS DE VILLA
DISTRITO DE CHORRILLOS
PROFESIONAL :
FLOREN ACEL HUAMANLADERA.
REFERENCIA :
EXP. 219123 - MT
2026
PROYECTODE LA MODIFICACIÓN
DEL SISTEMADE UTILIZACIÓNEN
MEDIATENSIONDE 22.9KV
(OPERACIÓNINICIALEN 10 KV)

2. 1
1 MEMORIADESCRIPTIVA
1.1 GENERALIDADES
La EmpresaLa Granja Villaysu Mundo Mágico SA en suprograma de desarrollo,requiere
aumentarsu demandamáximacontratadaconla ConcesionariaLuzdel SurSAA de 230 a 600
Kwen mediatensión.
1.2 UBICACIÓN
El predioesde propiedadde VíctorIsrael ChamorroDíaz y CeciliaMercedesChávezToro Liray
se encuentraubicadaav.Del PremioReal 397 urbanizaciónlosHuertosde VillaDistritode
Chorrillos,ProvinciayDepartamentode Lima.
1.3 ANTECEDENTES
La Granja Villa y su Mundo Mágico SA, tiene en la actualidad una demanda contratada de 200
kW, con suministro eléctrico No
690238 y es alimentado del PMI No
1084 en media tensión y la
subestación eléctrica particular se encuentra en la esquina de la av. Alameda del Premio Real y
la Av. San Marcos y se va a trasladar a 80 metros de la actual subestación, en la parte opuesta
del PMI No
1084, en laav. San Marcos.
1.4 ALCANCE DEL ESTUDIO
En el presente estudiotodoslosequiposymaterialessonnuevosycontemplalosiguiente:
 Diseño de la red Media Tensión (22.9 KV, operación inicial en 10 kV), la red y el
transformador están preparados para operar en 22.9 Kv, su recorrido fuera y dentro
del prediode La Granja VillaysuMundo Mágico S.A.
 Diseñode laSubestacióndentrodel prediode LaGranja Villaysu Mundo Mágico SA.
1.5 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
1.5.1 Red de media tensión particular 22.9 Kv (operación inicial en 10 Kv).
El predio de la Granja Villa y su Mundo Mágico es alimentado por el PMI Nº 1084 (existente),
ubicado en la Av. San Marcos hasta la Subestación proyectada en el interior del predio (ver
recorrido y detalles en plano 219123-1), el recorrido será en forma subterránea con cable
N2XSY 3-1x50 mm2 18/30 KV y se divide endospartes:
 Parte Exterior:Enterradosa 1.0m de profundidad.
 Parte Interior:Enterradosa 1.30m de profundidad.

3. 2
1.5.2 Subestación de Transformación:
Comprende unasubestaciónproyectadadentrodel predio,bajotechoconlossiguientes
equipamientos:
 01 juegode aisladorescapacitivos24Kvcon indicadoresluminososreveladoresde
presenciade tensión.
 01 Una resistenciacalefactoracontermostatode control.
 01 Celdasde salidaP/TRAFOS“TM-KP”
 1 TM-KPceldade salida24 Kv – 1240Amp, 20 KA – A Pruebade arco interno (ARC
PROOF) Cadauna equipadacon:
- 01 Seccionador bajo cara cámara aislada en SF6 – 24 KV – 630 Amp con bases
portafusiblesymecanismosde aperturaalafusiónde unode losfusibles.
- Corriente nominal admisiblede cortaduración:20 KA
- Poderde cierre encortocircuito:40 KA
- Carga automática del resorte de apertura al cerrar el seccionador posiciones de
operación CERRADO– ABIERTO- ATERRADO
- Bobinade disparode 24 Vdcc
- Mimicointeractivodel estadodel seccionador
- 03 Bases portafusibles 24 – 630 Amp – e = 442 mm DIN de 25 Amperios HH-40ª-24
KV*03 FusiblesHHDIN 40 Ame= 442 mm 50KA (Transformadorde 800 KVA).
- 01 Bus bar de cobre con mangas aisladas 24 KV -630 Amp para interconexión entre
celdas.
- 01 Switch de puesta a tierra a la salida con enclavamiento mecánico de operación
– enclavadoenel seccionadorprincipal.
- 01 juego de aisladores capacitivos 24 KV con indicadores 1uminosos de
reveladoresde presenciade tensión.
- Relé diferencial de falla a tierra RD*7 (Monitoreo de las corrientes de fuga a tierra).
- Transformadorde corriente toroidal Tard110 (Homopolar).
- 01 Resistencia calefactora con termostato de control, 01 compartimiento auxiliar
de baja tensión, dimensiones: altura 1600 mm, ancho 1000 mm y profundidad 900
mm
1.5.3 Tensiónauxiliar
1 S/CRectificadorcargadorcon 220/24 VDC – 5 Ampcon baterías secas, 9 amp Hora.
Par tensión de control y autonomía de cada una de las celdas se requiere una tensión auxiliar
1F *230V para alimentación general del sistema de tensión auxiliar 1F * 230 V para
alimentacióngeneral del sistemade tensiónauxiliar.
1 W MN 2P interruptortermomagnéticade control de 2x10 amp
NOTA:Incluyerele de protección a tierra (RD7 RELE Y TOROIDE DE 50/1
 Celdade transformación
- 01 Transformador 800 KVA, de relación de transformación: 22.9 – 10 / 0.40 – 0.23 kV
voltios.
- De relaciónde conexión:YNyn6en22.9 kV
Dyn5 en10 kV

4. 3
 Salidade Baja Tensión
- 01 InterruptorTermomagnéticode 3x 630 A 380 V
- 01 InterruptorTermomagnéticode 3x300 A 230 V
1.6 BASES DE CÁLCULO
El cálculode la demandamáximase harealizadoteniendo encuentalossiguientesjuegos
instaladosenlaGranja VillaysuMundo mágicoSA:
La máximademandase hacalculadode la siguientemanera:
RECEPTOR
Potencia
instalada
( watts)
Factor de
demanda
(%)
Máxima
demanda
( watts )
Alumbradoy tomacorrientes 80000 1 80000
Áreas libres 140000 0.1 14000
Motoresde montañade ratón 21000 1 21000
Motoresde black hole 22500 1 22500
Motoresde carrusel 5000 1 5000
Motoresde manhathan 3000 1 3000
Motorde potrosalvaje 2000 1 2000
Motoresde barco pirata 5000 1 5000
Motoresde bunging 3000 1 3000
Motoresde silla voladora 3000 1 3000
Motoresde rana 8000 1 8000
Motoresde inflables 4000 1 4000
Motoresde araña 1000 1 1000
Motoresde laser espacial 8000 1 8000
Motoresde carro chocón 7000 1 7000
Motoresde feriales 3000 1 3000
Motoresde vértigo 1500 1 1500
Motoresde Vikingo 12000 1 12000
Motoresdel rio granjero 112000 1 112000
Motoresdel disco Nazca 50000 1 50000
Motoresde la piscina con olas 60000 1 35000
POTENCIA INSTALADA = 400000 Watts
MÁXIMA DEMANDA = 1.50 x Potencia instalada
MD = 600 Kw

5. 4
Para la selección,dimensionamientodel cable,equiposymaterialesespecificadosenel
presente proyecto,se haconsideradolosiguiente:
 Caída de tensiónmáxima : 5 %
 MediaTensión nominal : 22.9 kV (inicialmente 10kV)
 Baja Tensiónnominal : 0.40 – 0.23 kV
 Potenciade diseño : 800 KVA
 Potenciaa contratar : 600 KW
 Factor potencia : 0.85
 Pot.De cortocircuito : 120MVA para 10 KV
380 MVA para 22.9 KV
 Tiempode apertura : 0.02 Seg.
 Frecuencia : 60 Hz
 Sistemaadoptado : Subterráneo
 Tipode Conexión : YNyn6 en22.9 Kv y Dyn5 en10 kV
Ademásde loindicado,se hatenidoencuenta:
 “Normasde procedimientosparalaElaboraciónde ProyectosyEjecuciónde Obrasen
Sistemasde DistribuciónySistemasde UtilizaciónenMediaTensiónenZonasde
concesiónde Distribución”R.D.Nº018-2002-EM/DGE.
 La leyde lasConcesionesEléctricasD.L.25844
 Reglamentode laleyConcesionesD.S.9-93-EM.
 CódigoNacional de Electricidad –Suministro2011.
 Reglamentode Seguridade Higiene Ocupacional delSubSectorElectricidad.
1.7 PLANOS DEL PROYECTO
 219123 - 1: Ubicación y recorrido Cable de MediaTensión.
 219123 –2:Detalles de la subestación.
 219123 –3 Cortesdel recorrido del cable

6. 5
2 ESPECIFICACIONES TÉCNICASDELOS EQUIPOS
2.1 OBRA CIVIL
El lugar será adecuado para la Subestación, ubicación, corte y características indicadas en el
plano 219123 – 1 ycon las siguientescaracterísticas:
2.1.1 Piso
Elevado en 10 centímetros del nivel del piso exterior y pendiente de 1 cm. por metro en
direcciónala puerta,con canaletasde concretoy canal de ventilación.
2.1.2 Área
De las siguientes dimensiones 3.00 x 5.20 y altura de 4.00 m, donde se instalara la subestación
compacta pedestal.
Las puertas deberán abrirse hacia el exterior, con un juego libre de por lo menos 5 mm para
evitar que se atraquen, sus dimensiones permitirán el montaje y el mantenimiento de la
subestación.
2.1.3 Evacuación
En el fondo de la canaleta de concreto de la celda de transformación, tendrá una fosa
colectorapara evacuarel aceite.
2.1.4 Ventilación
El local de la subestación estará provisto de ventilación, la toma de aire se ubicará en la parte
exterior de la subestación con una rejilla de protección, la salida es por la parte superior
evitándose en todo momento el ingreso de agua, polvos nocivos y animales susceptibles de
provocar accidentes.
2.2 CABLES N2XSY 50MM2
PARA 18- 30 KV, PROYECTADO
El cable N2XSY de 50 mm2 a utilizarse estácompuestode lossiguienteselementos:
2.2.1 Conductor
De cobre electrolíticorecocido,templesuave,cableadoredondocompactado.
2.2.2 Capa semiconductorasobre el conductor
El cable lleva sobre el conductor una capa de polietileno semiconductor extruido, resistente a
la deformación.
2.2.3 Aislamiento
El aislamiento es de polietileno reticulado (XLPE), con grado de aislamiento 18/30 kV, color
natural.
2.2.4 Capa semiconductorasobre el aislamiento
Sobre el aislamiento lleva una capa de polietileno semiconductor extruido de fácil retiro (easy-
stripping)

7. 6
2.2.5 Pantalla metálica
Lleva una pantalla metálica constituido por cintas de cobre recocido(resistencia mínima de 1.2
Ohm/Km.), estas cintas son colocadas en forma helicoidal sobre la capa semiconductora easy-
stripping. Sobre la pantalla metálica se coloca una cinta de poliéster que actúa como una
barrera térmicade protección.
2.2.6 Cubiertaexterna
La cubierta exterior está constituido por un compuesto de cloruro de polivinilo PVC color rojo.
El cable N2XSY de 50 mm2
a utilizarse tendrálassiguientescaracterísticas:
 Sección : 50 mm2
 Tensiónnominal : 30 KV
 Tipo : N2XSY
 Capacidad(s/corrección) : 235 A
 Temperaturade operación : 20 ºC
 Diámetroexterior : 20.5 mm
 Resistenciaa20 ºC : 0.0464 Ω/Km.
 Reactancia : 0.1378 Ω/Km.
 Normasde fabricación : NTP370.050
INSTALACIÓNDEL CABLE N2XSY 3-1X50 mm2
18/30 Kv
2.2.7 En todasu extensiónde 45 mlinealesserá de unsolo tramo, es decir no deberá existir
ningún empalme, los detalles y cortes se muestran enel plano 219123-03.
 En el exteriordel Predio
Durante todo el recorrido el cable irá directamente enterrado, paraesto se
excavaran zanja de 0.60 m x 1.20 m, previo solado de 5 cm. De arena se
colocarán los cables N2XSY 3-1x50 mm2 en tubo de PVC SAP DE 100 mm
(4”) de diámetro, luego de 60 cm. De tierra cernida compactada y la cinta
señalizadora de color rojo, posteriormente tierra original compactada, por
ultimoresane del piso.
 En el interior del Pedio
Durante todo el recorrido el cable irá directamente enterrado, paraesto se
excavaran zanja de 0.60 m x 1.20 m, previo solado de 5 cm. De arena se
colocarán los cables N2XSY 3-1x50 mm2 en tubos de PVC SAP DE 100mm,
(4”) de diámetro, luego de 60 cm. de tierra cernida compactada y la cinta
señalizadora de color rojo, posteriormente tierra original compactada, por
ultimoresane del piso.
El cable N2XSY 50 mm2
estará enrollada en cinta color celeste que indicara que el cable
esparticular.

8. 7
2.3 TERMINACION DEL CABLE TIPO CORTO
Con tres terminaciones unipolares termo contraíbles, para uso en interior, tipo QT II, con las
siguientescaracterísticas
 Tensiónnominal : 22.9 KV
 Para cable tipo : N2XSY
 Calibre : 50 mm2
 Tipo : QT II
 Marca : 3 M
2.4 CINTA SEÑALIZADORA
La cintaseñalizadoraausarse tendrálassiguientescaracterísticas
 Material : Cintade Polietileno,altacalidadresistente alosácidosy
alcálisis.
 Ancho : 125 mm.
 Elongación : 250 % Color Rojo
 Inscripción :”Peligro de muerte 22.900 voltios”, en letras negras que no
pierdansucolor contiempoy recubiertasconplástico.
2.5 CINTA VINILICA (CELESTE)
La cinta de color celeste se instalara alrededor de las tres fases en todo su recorrido desde el
PMI 1084, hasta el predio de LA GRANJA VILLA Y SU MUNDO MÁGICO SA., para indicar que la
redes particular,conlas siguientescaracterísticas:
 Material : PVC.
 Ancho : 2 pulgadas
 Color : celeste.
 Marca : 3M.
2.6 SUBESTACIÓN DE TRANSFORMACIÓN.
La Subestación eléctrica principal de la Granja Villa y su Mundo Mágico, será construida en
material noble con columnas y vigas de concreto armado y con muros de mampostería, de
dimensiones indicadas en planos de obras civiles y forma parte de la estructura principal del
edificio.
2.6.1 Edificio de la Sub estación
Se ha proyectado el edificio de la Subestación eléctrica de material noble, con bases de
concreto de f’c = 210 Kg/cm2, asociado a la estructura principal del Edificio e instalado en el
primer piso, con acceso independiente desde el interior del predio, cuyos detalles se indican
enel Planode obras civiles,de dimensioneslibres:
 Largo : 11.50 m
 Ancho1 : 6.50 m
 Ancho2 : 8.00 m
 Altura : 4.50 m

9. 8
La puerta principal de acceso a la Subestación será metálica, de dos hojas batientes hacia
afuera, con marco y estructura de F° ángulo de 2” de lado y 3/16” de espesor, con forro de
plancha de F° de 3/16” de espesor, conforme al detalle del plano de obras civiles Una hoja de
la puerta, tendrá cerrojos superior e inferior y la otra hoja tendrá la chapa de seguridad de dos
o tresgolpes.
Los pisos serán de concreto armado en consideración al peso importante de los
transformadores que entrará, rodando sobre sus ruedas hasta ubicarlos en sus respectivas
celdas.El acabado del pisoserápulido.
El edificio de la Subestación, tendrán sistema de iluminación (normal y de emergencia) y
tomacorriente diseñadosde acuerdoalasnormasvigentes.
La estructura de los pisos estarán asociadas a la estructura del edificio en consideración a que
lospesosde losequipossonunacarga importante conforme se señalaenlosplanos.
2.6.2 Transformador
A. Transformador de distribución22.9 – 10 kV
El transformador de Potencia será trifásico del tipo refrigerado por aceite con
ventilaciónnatural (ONAN),conlassiguientescaracterísticasconstructivas:
a.1. Núcleo Magnético
Serán construidos con planchas de fierro silicoso, grano orientado, laminadas en frío,
cortadas en ángulos de 45º, durante el ensamblaje se deberá tener especial cuidado
enreduciral mínimolosentre hierrosentre láminas.
a.2. Arrollamientos
Los arrollamientos serán de forma cilíndricas y concéntricas fabricados con cobre
electrolítico de alta pureza (ASTM B 133-78), para la baja tensión serán de formas
rectangular forrado con papel de celulosa pura y para la media tensión serán con
conductorde cobre esmaltadode doble capaclase “F” y de seccióncircular.
a.3. Aislamientos
Todos los aislamientos a emplearse serán de origen natural; papel, cartón y madera,
que no contaminendegradenal aceite aislante.
a.4. Aceite
El aceite mineral a utilizar como medio aislante y refrigerante, deberá cumplir con las
exigenciasde lasnormasNEMA o IEC296.
a.5. Tanque
Serán del tipo ondulado, con aletas para brindar mayor superficie de disipación,
fabricadas en hacer laminado en frío (aletas) y en caliente (tapa y culata) y serán
sometidasapruebade estanqueidadporsobrepresión.

10. 9
Para la preservación de aceite, se soldara a la tapa del tanque un conservador
cilíndrico, cuya forma permite disminuir la superficie de contacto aceite-aire, cuando
se dilate el aceite.
El tanque, tapa y conservador son sometidos a un proceso de granallado, aplicación de
dos capas de pinturaanticorrosivoydoscapas de esmalte sintéticode colorgris.
El transformadortendrálassiguientescondiciones de servicio
Transformador(inicial)
 Potencia : 800kVA
 TensiónenPrimario : 22.9 / 10 KV
 TensiónenSecundario : 0.38 / 0.23 KV
- 70 % 0.38 KV
- 30 % 0.23 KV
 Frecuencia : 60Hz
 Grupo de conexión : YNyn6 – Dyn5
 Alturade trabajo : 1,000msnm
 Numerode fases : 3
 Montaje : interior
B. PRUEBAS
Los transformadores serán sometidos a las pruebas de rutina especificadas en norma
IEC:
 Pérdidasenvació
 Pérdidascon carga
 Corriente envacío
 Impedanciade cortocircuito
 Tensióninducida
 Relaciónde transformación
 Polaridad
 Tensiónaplicada

11. 10
2.6.3 Equipamientoeléctrico
El equipamiento de la Subestación de transformación eléctrica de la Granja Villa y su Mundo M estará
instalado en el edificio de material noble construido especialmente para este equipo, y comprende lo
siguiente:
A. CELDA DE ENTRADA PRINCIPAL CON INTERRUPTOR DE POTENCIA:
a.1. Celda compactaen Media Tensión:
Las presentes especificaciones establecen los requerimientos técnicos para el suministro de Celdas en
mediatensióndel tipocompactasymodulares.
Los aparatos de interrupción serán cámara al vacío y/o hexafluoruro de azufre (SF6), instalados en
celdascon circulaciónnatural de aire del medioambiente.
El fabricante suministrará las Celdas en media tensión de acuerdo a las presentes especificaciones
técnicas,referentealaselección,diseño,fabricaciónypruebasenfábrica
a.2. NormasdeFabricación
Las celdas con el equipamiento asociado como equipos de protección, seccionamiento, fusibles y otros
serán diseñadas, fabricadas y probadas de acuerdo con las especificaciones de las últimas normas
aplicablesde las siguientesorganizaciones:
 IEC 62271-200,
 IEC 62271-102,
 IEC 60265-1,
 IEC 60129,
 IEC 60298,
 IEC 60694,
 IEC 60420,
 IEC 60056.
Modificaciones a dichas Normas serán claramente indicadas y serán aceptables siempre que no
signifiquenniveltécnicoinferior.
a.3. Condicionesdeoperación
Las CeldasCompactasde MediaTensión,seránapropiadasparatrabajar enlas siguientescondiciones:
 Elevaciónsobre el niveldel Mar: menora 1000 m
 Máximatemperaturaambiente :40°C
 Temperaturamínima(invierno) :13 °C
 HumedadRelativa:99%
 TensiónNominal delSistema:22,9 kV
 Clase de Aislamiento:24 kV
 Nivel de Aislamiento:125 kV (BIL)
 Corriente Nominal:630 A
 Corriente de Cortocircuitoadmisible :16 kA, 2 segundos

12. 11
 Frecuencia:60 Hz
 Ventilación:Aire natural
 A pruebade arco interno: Si
a.4. Característicasgenerales.
a.4.1. Las celdas serán del tipo compactas, de diseño modular, con capacidad para ampliarse
prolongando las barras colectoras. Los equipos, barras colectoras, aisladores se instalarán en el interior
de las celdas,enambiente concirculaciónnatural de aire.
a.4.2. Deberánserdiseñadasconlossiguientessectoresclaramente
definidos:
 Sectorde barras colectoras.
 Compartimientode aparatosycablesde mediatensión.
 Compartimientode aparatosde bajatensión.
 Ventanade expansiónde gasesporarcointernosi aplica.
a.4.3. Todos loscompartimientostendránlossiguientesgradosde protección:
 IP3X sobre laenvolventeexterna.
 IP2X enel interior,entre compartimientos.
a.4.4. Las barras colectoras entre celdas son corridas, sin empalmes o elementos de embone; en todo
caso, cuando se requiere realizar empalmes longitudinales los extremos de las barras son plateados y
firmementeempernados.
a.4.5. El diseño permitirá ingreso y salida de cables por la parte inferior de la celda, por canaleta en el
piso (zanja de cables). Las conexiones de los cables será por medio de terminales de cable unipolares,
sinnecesidadde embonesespeciales.
a.5. Característicastécnicas:
a.5.1 Sarel compuestopordospaneles:
 Una celdade remonte panel AS(INGRESODECABLES) una celdade salidapaneles“TM – KP”
(para transformadorde 800 kVA)
 La celdade ingresoequipadacon1 juegode aisladorescapacitivosde 24 Kvcon indicadores
luminosos reveladoresde presenciade tensiónyunaresistenciacalefactoracontermostatode
tensión.
 La celdade salidaestaráequipadaconunseccionadorbajocarga cámara aisladaenSF6 – 24
voltios- 630 amp con basesportafusiblesy mecanismosde aperturade fusiónde unode los
fusibles.
 Corriente nominal admisiblede cortaduración20 KA
 Poderde cierre de corto circuito40 KA
 Caja automáticadel resorte de aperturaal cerrar el seccionador
 Bobinade disparen24 voltiosVdcc
 3 basesportafusible de 24 KV – 630 Ampe = 442 mm DIN DE 25 Amp,HH-40 A 024 KV ,
 3 fusibles24 KV HH DIN 40 Ampe=442 mm24 KV 50 KA

13. 12
 Un bus bar de cobre con mangasaisladas24 KV 630 amp.
 Dimensionesde lacelda:
o Ancho: 1000 mm
o Profundidad:1250 mm
o Alto: 1950 mm
B. CELDA DE SALIDA P/TRAFOS “TM-KP”
1 TM-KP celda de salida 24 Kv – 1240Amp, 20 KA – A Prueba de arco interno (ARC PROOF). Cada una
equipadacon:
 01 Seccionador bajo cara cámara aislada en SF6 – 24 KV – 630 Amp con bases portafusibles y
mecanismosde aperturaa lafusiónde unode los fusibles.
 Corriente nominal admisiblede cortaduración:20 KA
 Poderde cierre encortocircuito:40 KA
 Carga automática del resorte de apertura al cerrar el seccionador posiciones de operación
CERRADO– ABIERTO- ATERRADO
 Bobinade disparode 24 Vdcc
 Mimicointeractivodel estadodel seccionador
 03 Bases portafusibles 24 – 630 Amp – e = 442 mm DIN de 25 Amperios HH-40ª-24 KV*03
FusiblesHHDIN 40 Am e= 442 mm 50KA (Transformadorde 630 KVA).
 01 Bus bar de cobre con mangasaisladas24 KV -630 Amppara interconexiónentre celdas.
 01 Switch de puesta a tierra a la salida con enclavamiento mecánico de operación – enclavado
enel seccionadorprincipal.
 01 juego de aisladores capacitivos 24 KV con indicadores 1uminosos de reveladores de
presenciade tensión.
 Relé diferencial de fallaatierraRD*7 (Monitoreode lascorrientesde fugaa tierra).
 Transformadorde corriente toroidal Tard110 (Homopolar).
 01 Resistencia calefactora con termostato de control, 01 compartimiento auxiliar de baja
tensión,dimensiones:altura1600 mm, ancho 1000 mm y profundidad900 mm
 Dimenciones:
o Anchototal : 2100 mm (paratransformadorde 630 KVA)
o 2500 mm (paratransformadorde 1250 KVA)
o Profundidad:1650 mm
o Alto: 2500 mm
a) Aislamiento portabarras
Aisladores portabarras para uso en interior, forma troncocónica y con las siguientes
características:
 Material : Araldif.
 Tensiónnominal : 12 kV.
 Resistenciaalarotura : 750 Kg.
 Longitudlíneade fuga : 400mm.
 Marca : ABB.

14. 13
b) Barrasde cobre
Las barras principales y derivados serán de platinas cobre electrolítico duro, sección
rectangular de 5x40 mm y las de tierra de 5x30 mm, con pureza de 99.9% de alta
conductividadeléctricayresistenciaala corrosión.
Diseñadas para transportar la corriente de diseño, así mismo deberán ser capaces de
soportarlos esfuerzos
c) Aislamiento portabarras
Aisladores portabarras para uso en interior, forma troncocónica y con las siguientes
características:
 Material : Araldif.
 Tensión nominal: 24 kV.
 Resistenciaalarotura : 750 Kg.
 Longitudlíneade fuga : 400mm.
 Marca : ABB.
2.7 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
La subestación compacta pedestal tendrá un sistema de puesta a tierra de tres pozos de tierra
independientes, para Baja Tensión, Media Tensión y neutro del transformador cuando opere en 22.9 kV
respectivamente,detallesde conexiónenplanoIE219123 - 3 y con lossiguientesvaloresmínimos:
 Para Baja Tensión < 15 Ohm
 Para e MediaTensión < 25 Ohm
 Para neutrode cuando opere en 22.9 Kv < 25 Ohm
Cada pozode tierraestaráconformadopor:
 01 Und. Varillade cobre de ¾” x 2.40 mts.
 200 Kg. Sal industrial granulada
 25 Kg. Electrogel
 01 Und. ConectoresAB3/4 “.
 01 Und. Caja de registrode concretocon tapa
.

15. 14
2.8 ELEMENTOS AUXILIARESDE PROTECCIÓN Y MANIOBRA
La empresa La Granja Villa y su Mundo Mágico S.A. tienen los siguientes equipos de protección y
maniobraantesde la puestaenservicio:
2.8.1 Banco de maniobra
De fibra de vidrio y otro material con dimensiones aproximadas de 0,80 x 0,90 metros, soportaran un
pesode 100 Kg.Con aislamientode 30 kV.
2.8.2 Pértiga extractora de media tesión
Para trabajo pesado de material aislante de alta resistencia mecánica a la tracción y la flexión con
mordaza de extracción, de alta tensión y pantalla intermedia no menor a 12 cm. de diámetro, con un
aislamientode 30kV.
2.8.3 Guantesaislados
De tamaño grande, de jebe u otro aislante par uso eléctrico, con aislamiento eléctrico de 30 kV, tensión
de prueba26,5 kV,marca: salisbury,North,Cato,etc.Normas:ASTMD 120y/o CEI-ICE 903 – clase III
2.8.4 Revelador de tensión
Revelador de tensión audible y luminosa, a ser utilizado con pértiga de maniobra de 1,00 m de longitud,
marca Salisbury.
2.8.5 Extintor
De polvoquímicosecoABC,cartucho exterior.
2.8.6 Cuadro de marco y vidrio
Con indicaciones en forma gráfica escrita del procedimiento a seguir en caso de accidente por
electrocución(primerosauxilios).
2.8.7 Arena
Balde con arenaseca y suelta.
2.8.8 Casco
Para uso del personal que maniobrelasubestación,debe cumplircon laNorma:ANSIZ89.1 clase B
2.8.9 Botiquín
Equipadoconelementosparalaesterilizaciónyquemadurasde índole eléctrica.
2.8.10 Zapatos dieléctricos
Para uso del personal que maniobre la subestación, Zapatos de cuero con planta dieléctrica, resistencia
de 30

16. 15
3 CÁLCULOS JUSTIFICATORIOS – CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DEL CABLE
DE 10 KV
Para realizarel cálculoydimensionamientodel cablealimentadorse hatenidoencuentalosiguiente:
 Caída de tensiónmáxima(∆V) : 5%
 Mediatensiónnominal (Vn) : 10 kV
 Baja tensión nominal : 0.38 – 0.23 kV
70 % 0.38 KV
30 % 0.23 KV
 Potenciainstalada(Pi) : 800 Kva
 Potenciacontratada : 600 Kw
 Sistema : Trifásico
 Factor potencia : 0.85
 Potenciacortocircuito(Scc) : 120 MVA
 Tiempode apertura : 0.02 seg
 Frecuencia : 60 hz
 Sistemaadoptado : Subterráneo
3.1 CÁLCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL (IN)
Para el cálculode la corriente nominal se utilizarálasiguiente fórmula:
P1
In = -------------
√3 x Vn
800 kVA
In = ----------------
√3 x 10 kV
In = 46.24 Amperios.
3.2 CÁLCULODE LA CORRIENTE DE DISEÑO (ID)
Para el cálculo de la corriente de diseño se tiene que tener en cuenta las condiciones normales y reales
de trabajo.
3.2.1 Condicionesnormales de trabajo
Condicionesnominalesde trabajo,parala capacidadde loscablesespecificada;
 Temperaturadel suelo : 20ºC
 Profundidadde enterramiento : 1.10 mt
 Temperaturamáximade trabajo : 70 ºC
 Resistividadtérmicadel suelo : 100ºC–cm/W

17. 16
3.2.2 Condicionesrealesde trabajo
La capacidad de los cables enterrados serán afectados por Factores re-corrección, las condiciones reales
de trabajo son:
 Temperaturadel suelo : 25ºC
 * Factor de corrección cts : 0.95
 Profundidadenterramiento : 1.00 m.
 * Factor de corrección Cpe : 0.96
 Resistividadtérmicasuelo : 150 ºC-m/W
 * Factor de corrección Crt : 0.83
 Tendidoenducto : 1
 * Factor de corrección Ctd : 0.81
El factor de correccióntotal (Ct) será:
Ct = Cts x Cpe x Crt x Ctd
Ct = 0.95 x 0.96 x 0.83 x 0.81
Ct = 0.61
Por loque la corriente de diseñoestádadoporla siguientefórmula:
In
Id = -----
Ct
46.24 Amp.
Id = ------------------
0.61
Id = 75.80 Amp.
Corriente estádentrode lacapacidaddel cable N2XSY 3-1x50 mm2
18/30 KV
3.3 INTENSIDADY TIEMPODE CORTOCIRCUITO
3.3.1 Cálculo de la corriente de cortocircuiro (ICC)
Para el cálculo de la corriente de cortocircuito se considera que ocurre enel punto más desfavorable, es
decirenel puntode entrega(nuestrocasoen el puntode alimentación)

18. 17
Scc
Icc = ----------------
√3 x Vn
120 MVA
Icc = -----------------
√3 x 10 kV
Icc = 6.94 KA:
Corriente de cortocircuito (lk) térmicamente admisible que soportael cable de 50 mm2
N2XSY 18/30 kV,
estádada por la fórmula:
0.14356 x S
Lk = -------------------------
√t
Donde:
S = Seccióndel cable asumido : 50 mm2
T = Tiempode aperturamáxima: 0.02 segundos
0.14356 x 50
Lk = ----------------------
√0.02
Lk = 50.76 KA
La corriente de cortocircuito térmicamente admisible lk (50.76 KA) que soporta el cable de 50 mm2
N2XSY 18/30 kV esmayor que lacorriente de cortocircuitolcc (6.94 KA)
3.4 CAÍDA DE TENSIÓN
La caída de tensiónse calculaporlafórmula:
∆V =√3 x Id x L x (RcosΦ + XsenΦ)
Donde:
 - Id (corriente de diseño) : 23.66 A
 - L (Longituddel cable) : 0.045 km.
 - S (Seccióndel conductor) : 50 mm2
 - R (Resistenciacable) : 0.464 Ω/km.
 - X (Reactanciacable) : 0.1378 Ω/Km.
 - senΦ : 0.6
 - cosΦ (factorde potencia) : 0.8
∆V =√3 x 59.70 x 0.045 x (0.464 x 0.8 + 0.1378 x 0.6)
∆V= 1.34 Voltios

19. 18
La caída de tensión es mucho menos que el permitido 5% = 500 Voltios, además el cable cumple con
todoslosrequisitosanterioresporloque:
CABLE EL ELEGIDO ES 50 mm2
N2XSY 18/30 Kv
4 CÁLCULOS Y DIMENSIONAMIENTO DEL CABLEDE 22.9KV
Para realizar el cálculo dimensionamientodelcable alimentadorse ha tenidoen cuentalo siguiente:
 Caída de tensiónmáxima (∆V) : 5%
 Media Tensiónnominal(Vn) : 22.9 kV
 Baja Tensión nominal : 0.38 – 0.23 KV.
70% 0.38 kV.
30 % 0.23 kV
 Potencia instalada(Pi) : 800 kVA
 Potencia Contratada : 600 kW
 Sistema : Trifásico
 Factor de potencia : 0.85
 Potencia cortocircuito(Scc) : 380 MVA
 Tiempo de apertura : 0.02 seg
 Frecuencia : 60 Hz
 Sistemaadoptado : Subterráneo
4.1 CÁLCULODE LA CORRIENTE DOMINAL (IN)
Para el cálculo de la corriente nominal se utilizarálasiguiente fórmula:
P1
In = ---------------
√3 x Vn
800 kVA
In = ---------------------
√3 x 22.9 kV
In = 20.19 A.
4.2 CÁLCULODE LA CORRIENTE DE DISEÑO (ID)
Para el cálculo de la corriente de diseño se tiene que tener en cuenta las condiciones normales y reales
de trabajo.
4.2.1 Condicionesnormales de trabajo
Condicionesnominalesde trabajo,paralacapacidadde loscablesespecificada;
 Temperaturadel suelo : 20ºC
 Profundidadde enterramiento : 1.10 mt

20. 19
 Temperaturamáximade trabajo : 70ºC
 Resistividadtérmicadel suelo : 100ºC-cm. /W
4.2.2 Condicionesrealesde trabajo
La capacidad de los cables enterrados serán afectados por factores de corrección, las condiciones reales
de trabajo son:
 Temperaturadel suelo : 25ºC
 * Factor de corrección cts : 0.95
 Profundidadenterramiento : 1.00 m.
 * Factor de corrección Cpe : 0.96
 Resistividadtérmicasuelo : 150 ºC-m/W
 * Factor de corrección Crt : 0.83
 Tendidoenducto : 1
 * Factor de corrección Ctd : 0.81
El factor de correccióntotal (Ct) será:
Ct = Cts x Cpe x Crt x Ctd
Ct = 0.95 x 0.96 x 0.83 x 0.81
Ct = 0.61
Por loque la corriente de diseñoestádadoporla siguientefórmula:
In
Id = -----
Ct
20.19
Id = ------------------
0.61
Id = 33. 10 A.
Corriente estádentrode lacapacidaddel cable N2XSY 3-1x50 mm2
18/30 KV
4.3 INTENSIDADYTIEMPODE CORTOCIRCUITO
4.3.1 Cálculo de la corriente de cortocircuito (ICC)
Para el cálculo de la corriente de cortocircuito se considera que ocurre enel punto más desfavorable, es
decirenel puntode entrega(nuestrocasoenel puntode alimentación).
Scc
Icc = --------------
√3 x Vn
380 MVA

21. 20
Icc = --------------------
√3 x 22.9 kV
Icc = 9.59 K. A.
4.3.2 Corriente de cortocircuito(lk) térmicamente admisible que soporta el cable de 50 mm2 N2XSY
18/30 kV
La corriente de cortocircuitolk en KA que puede soportar el cable de 50 mm2
N2XSY 18/30 kV, está dada
por la fórmula:
0.14356 x S
Lk = ----------------------
√t
Donde:
S = Seccióndel cable asumido:50mm2
T = Tiempode aperturamáxima:0.02 segundos
0.14356 x 50
Lk = -----------------------
√0.02
Lk = 50.76 K.A.
La corriente de cortocircuito térmicamente admisible lk (50.76 KA) que soporta el cable de 70 mm2
N2XSY 18/30 kV esmayor que lacorriente de cortocircuitolcc (9.59 KA)
4.4 CAÍDA DE TENSIÓN
La caída de tensiónse calculaporlafórmula:
∆V = √3 x Id x L x (RcosΦ + XsenΦ)
Dónde:
 Id (corriente de diseño) : 10.33 A
 L (longituddel cable) : 0.060 km.
 S (Seccióndel conductor) : 50 mm2
 R (Resistenciacable) : 0.464 Ω/km.
 X (Reactanciacable) : 0.1378 Ω/km.
 cosΦ (factorde potencia) : 0.8
 senΦ : 0.6
∆V = √3 x 10.33 x 0.050 x (0.464 x 0.8 + 0.1378 x 0.6)

22. 21
∆V = 0.41 Voltios
La caída de tensión es mucho menor que el permitido 5% = 114 Voltios, además el cable cumple con
todosrequisitosanterioresporloque:
CABLE ELEGIDO ES 50 mm2
N2XSY 18/30 Kv
5 CÁLCULOS DE CORTOCIRCUITO ENBARRAS DECOBRE
DATOS:
 Tension:10- 22.9 kV
 Pcc: 120 kVA
 Secc.Barra: 5x40mm
 Cable:N2XSY50 mm2
 R = 0.4935
 X = 0.2763
 db = 10cm + 1cm/kV = 0.36m
 h = 0.005 m
 b = 0.04 m
 Lb = 6.20 m
a) Cálculode la potencia de cortocircuito en barras (P”cc)
















2
22
2
"
RX
Scc
V
V
ccP
Donde:

23. 22
V : Tensiónnominal.
Scc : Potenciade cortocircuitoenel puntode alimentación
X : Reactanciadel cable
R : Resistenciadel cable.
R = 0.4935 
X = 0.2763 
P”cc = 112.233 MVA
b) Cálculode la corriente de cortocircuito en barras (I'cc)
Vn
Pcc
ccI


3
'
I’cc = 2.833 KA
c) Cálculode la corriente de choque (Ich)
ccIIch '55.2 
Ich = 7.224 KA

24. 23
d) Fuerza entre barras al presentarse el cortocircuito (F)
F
Ich
n
Lb
db
  
2 04
100
2
.
n : númerode barras por fase = 1
F = 4.871 Kg
e) Momentomáximo enbarras (Mb)
Mb
F Lb


16
Mb = 188.75 Kg - cm
f) Móduloresistente mínimo (Wb),para el momento máximo Considerando el esfuerzo
mínimo de rotura del cobre blando de 2500 Kg./cm² y un factor de seguridad de 2.5, el
esfuerzomáximoadmisible del cobre (Kb) será de:
Kb = 1000 Kg/cm2
Con loque el móduloresistente(Wb) de labarra seleccionadaes:
Wb
Mb
Kb

Wb =0.043 cm3

25. 24
g) Móduloresistente propiode la barra seleccionada
Wp
b h

2
6
3
33.1 cmWp 
Norma TécnicaPlatinasde CuelectrolíticoTE-9-154 Luz del Sur
Como puede observarse se cumple Wp > Wb, es decir, que la barra soportará la fuerza de choque
producidadurante uncortocircuito.
6 CÁLCULO DEPUESTA A TIERRA
6.1 DIMENSIONAMIENTODEL CABLE EN EL LADODE MEDIA TENSIÓN
De acuerdoa lo estipuladoporel CNE: La relaciónde lasecciónyla corriente de fallade losconductores
de puestaa tierra con unionesempernadasyparauna duraciónde fallade 0.02 segundos,será:
S = 4 x lcc
Donde:
S = Seccióndel conductorpuestaa tierraenmm2
Lcc = Corriente de fallaenkA.(3.28 kA)
Para el presente caso:
S = 4 x 2.52 kA.
S = 10.08 mm2
Se emplearáconductorde 25 mm2
y barra de cobre de 5x30 de mm.
6.2 DIMENSIONAMIENTODEL CABLE ENEL LADODE BAJA TENSIÓN
Se emplearáconductorde 70 mm2
y barra de cobre de 5 x30 mm.

26. 25
6.3 CÁLUCLODE LA PUESTA A TIERRA
El terreno es arcilloso, arenoso y ligeramente con ripio nos da una resistividad del terreno de 100 Ohm-
m, con unavarillade cobre de ¾” x 2.40 m, calcularemoslaresistividaddelterrenosegún lafórmula:
P 8xL
Rt = ---------------- x In[ (---------) –1]
2 x π x L d
Donde:
Rt = Resistenciade tierra
P = Resistividaddelterreno:100 ohm-m
L = Longitudde lavarilla:2.4 m.
D = Diámetrode lavarilla:0.019 m
100 ohm-m 8 x 2.4 m
Rt = -------------------x In[(----------------)–1]
2 x π x 2.4 m 0.019 m
Rt = 45.87 Ohm
Con el procedimientode construcciónde pozode tierradescritoanteriormente:cambiode tierra,uso
de Electrogel,sal, etc.,podemosconseguirbajarel valoramenosde la mitad.

27. 26
7 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTODELA PROTECCIÓN
7.1 COORDINACION DE LA PROTECCIÓN EN 10 KV
Para la coordinaciónde laprotección,consideramoslosiguiente:
 La curva característica del fusible de 10 kv (tiempo inicial de fusión), debe quedar a la derecha
del punto que indica 12 veces la corriente nominal en 0.1 seg., considerada como corriente de
insercióndel transformador.
I (Inserción) =12 In a 0.1 seg
I (Inserción) =12 x 46.24 A = 554.88 ………………………………. PuntoA
 La curva característica del fusible de 10 kV (tiempo total de fusión) que protejerá al
transformador debe de quedar, en el grafico, a la izquierda del punto que indica la máxima
resistencia del transformador a los efectos térmicos de una corriente de cortocircuito de 20
veceslacorriente nominal,durante 2s.
I (Térmica) = 20 In a 2 seg
I (Térmica) = 20 x 46.24 A = 924.80 ………………………………. PuntoB
Se usará fusibles:12 KV – 80 Amperios
Pto A
Pto B

28. 27
7.2 COORDINACION DE LA PROTECCIÓN EN 22.9KV
Los fusibles limitadores de corriente para el transformador de potencia en la celda de transformación,
segúnel CódigoNacional de Electricidad.
f = 1.5 x In
P
In = ----------------
√3 x 22.9
800 kVA
In = ---------------------
√3 x 22.9 kV
In = 20.19 A
Para la coordinaciónde laprotección,consideramoslosiguiente:
 La curva característica del fusible de 10 kv (tiempo inicial de fusión), debe quedar a la derecha
del punto que indica 12 veces la corriente nominal en 0.1 seg., considerada como corriente de
insercióndel transformador.
I (Inserción) =12 In a 0.1 seg
I (Inserción) =12 x 20.19 A = 242.28 ………………………………. PuntoC
 La curva característica del fusible de 10 kV (tiempo total de fusión) que protejerá al
transformador debe de quedar, en el grafico, a la izquierda del punto que indica la máxima
resistencia del transformador a los efectos térmicos de una corriente de cortocircuito de 20
veceslacorriente nominal,durante 2s.
I (Térmica) = 20 In a 2 seg
I (Térmica) = 20 x 20.19 A = 403.80 ………………………………. PuntoC

29. 28
Se usará fusibles:24KV – 50 Amperios
Pto D
Pto C

30. 29
8 CRONOGRAMA
El cronograma de obra para la realización del proyecto de Media Tensión de 10 Kv desde el PMI proyectado por LUZ DEL SUR SAA, hasta el
predio de nuestra empresa La Granja Villa y su Mundo Mágico SA, de acuerdo al plano 219123 – 1 adjunto en el proyecto, con un total de 45
metros,comprende lossiguientespasosaseguir:
CRONOGRAMA DE OBRA
Octubre
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Obra Civil x x x x x x x x x
Ejecución de 3
pozos a tierra
x x x x x
Apertura de
Zanjas
x x x x x x x x x x
Tendido de
cable
x x
Fabricación de
Sub-Estación
x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x
Noviembre
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Cierre de
Zanjas
x x x x x
Montaje Sub-
Estación
x x x x x x x x
Puesta en
servicio
x x x x x

31. 30
9 METRADO
9.1 CELDA DE LLEGADA Y PROTECCIÓN:
9.1.1 CELDA DE llegada,
Con un juego de aisladores capacitivos de 24 Kv con indicadores luminosos reveladores de presencia de
tensiónyuna resistenciacalefactoracontermostatode tensión
9.1.2 CELDA DE protección
Cuentacon seccionadorbajocarga cámara aisladaenSF6 -24 VOLTIOS,630 AMP.
9.1.3 Celda de acople
Con barras de cobre y aisladoresparaconectar laceldade proteccióny laceldade transformación.
9.1.4 CELDA DE TRANSFORMACIÓN, CON TRANSFORMADOR DE 800 Kva de 22.9-10/380-220 Kv.
 90 metrosde cable n2xsy -3 1 x 50 mm2, de 18/30 Kv.
 80 metrosde cinta de polieteleno,altacalidadresistentealosácidosy alcálisisde 125 mm de
ancho,marca 3 m,de colorrojo,con la inscripción “peligrode muerte 22,900 voltios”,lasletras
encolor negro.
 60 metrosde cinta señalizadoracolorceleste,de 2pulgadasde anchomarca 3 m
 3 terminalesde cable unipolarestermocontraíbles,parausointerior,tipocortode 22.9 Kv, para
cable n2xsyde 50 mm2 marca 3m,
 Tres varillasde cobre de ¾ “y 2.40 metrosde longitud.
 Tres terminalesde cable paralospozosa tierra
 Seisdosisde gel tipoThorgel
 Tres buzonesparalospozosa tierra.
 9 metroscúbicosde tierrade chacra
 20 bolsasde Bentonitasódica.
 100 ladrillos tipoKingkon
10 PLANOS