Diseñodiseño de una subestacion de Una Subestacion

EESSPPEECCIIFFIICCAACCIIOONNEESS DDEE DDIISSEEOODDEE SSUUBBEESSTTAACCIIOONNEESS

ESPECIFICACIN PROVISIONALCPTT-GT-001-95

REVISIN 2NOVIEMBRE 2002

COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDADSUBDIRECCIN DE CONSTRUCCIN

COORDINACIN DE PROYECTOS DE TRANSMISIN Y TRANSFORMACIN

CONTENIDO

1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIN ............................................................................................... 12 CRITERIOS DE DISEO ELCTRICO ................................................................................................. 12.1 Diagrama Unifilar de Proteccin, Control y Medicin.............................................................................. 12.2 Arreglo General....................................................................................................................................... 12.2.1 Predio de la Instalacin........................................................................................................................... 22.2.2 Arreglo de la Instalacin.......................................................................................................................... 22.3 Disposicin de Equipo............................................................................................................................. 22.4 Servicios Propios.................................................................................................................................. 22.5 Isomtrico con Cargas.......................................................................................................................... 32.6 Flechas y Tensiones................................................................................................................................ 32.7 Arreglo Caseta de Control y/o Caseta de Relevadores........................................................................... 32.7.1 Arreglo de Charolas y Gabinetes de Tablillas.................................................................................... 42.7.2 Aire acondicionado............................................................................................................................... 42.7.3 Alumbrado Interior, Exterior y de Emergencia................................................................................... 42.8 Red de tierras.......................................................................................................................................... 52.9 Localizacin de trincheras, ductos y registros........................................................................................ 62.10 Herrajes, Conectores, Conductores y Aisladores................................................................................... 72.11 Alumbrado Exterior................................................................................................................................. 82.11.1 Alumbrado Perimetral............................................................................................................................ 92.12 Sistemas Contra Incendio...................................................................................................................... 92.13 Cableado de Cables de Control y Fuerza.............................................................................................. 103 CRITERIOS GENERALES DE DISEO CIVIL...................................................................................... 113.1 Terraceras............................................................................................................................................. 113.2 Bardas.................................................................................................................................................... 123.3 Camino de Acceso................................................................................................................................. 133.4 Caminos Interiores................................................................................................................................. 143.5 Pisos terminados.................................................................................................................................... 173.6 Estructuras mayores y menores............................................................................................................. 173.6.1 Estructuras mayores.............................................................................................................................. 173.6.2 Estructuras menores............................................................................................................................. 173.7 Cimentaciones Mayores y Menores...................................................................................................... 183.7.1 Cimentaciones mayores........................................................................................................................ 183.7.2 Cimentaciones menores........................................................................................................................ 193.8 Casetas y edificios................................................................................................................................ 193.9 Sistema de drenaje, trincheras y ductos............................................................................................... 203.9.1 Sistema de drenaje............................................................................................................................... 203.9.2 Trincheras............................................................................................................................................. 223.9.3 Ductos................................................................................................................................................... 223.10 Fosa de captacin de aceite, tanque colector y mamparas.................................................................. 223.10.1Fosa de captacin de aceite................................................................................................................. 223.10.2 Tanque colector.................................................................................................................................... 233.10.3Mamparas............................................................................................................................................. 233.11 Obras Complementarias........................................................................................................................ 244 INGENIERA DE DETALLE................................................................................................................... 254.1 Ingeniera de detalle en el diseo electromecnico.............................................................................. 254.2 Ingeniera de detalle en el diseo civil.................................................................................................. 27


HOJA 1 DE 28ESPECIFICACINCPTT-GT-001-95

ESPECIFICACIONES DE DISEO DE SUBESTACIONES. REVISIN 2NOVIEMBRE DE 2002

1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIN.

Esta especificacin tiene por objeto dar los lineamientos mnimos que deben cumplir los proyectos de subesta-ciones de potencia a cargo de la Coordinacin de Proyectos de Transmisin y Transformacin (CPTT).

Es aplicable al diseo de subestaciones de potencia con tensiones de 400 kV o menores, para obras nuevas oampliaciones.

2 CRITERIOS DE DISEO ELCTRICO.

2.1 Diagrama Unifilar de Proteccin, Control y Medicin.

El diagrama del proyecto debe mostrar el arreglo elctrico de la instalacin basndose en el diagrama unifilarsimplificado, las Especificaciones CFE V6700-41, CFE V6700-62, G0000-65 y normas ANSI.

a) Este diagrama debe contener en forma clara los siguientes conceptos: Interconexin de transformadores depotencia, interruptores, cuchillas, transformadores de instrumentos, trampas de onda, apartarrayos, barrasprincipales y auxiliares en sus diferentes niveles de tensiones.

b) Nomenclatura y simbologa de los dispositivos elctricos basados en normas ANSI o del Sistema ElctricoNacional CFE.

c) Destinos, longitud, nmero y calibre de conductores de las lneas de transmisin que acometen a la instala-cin.

d) Relaciones de transformacin, nmero de unidades, capacidad, tipo de conexin y secuencia del primario ysecundario de los transformadores de potencia, as como sus dispositivos de proteccin y sealizacin.

e) Relaciones de transformacin, polaridad, cantidad de devanados secundarios, clase y potencia de precisin,tipo de conexin primaria y secundaria de los transformadores de instrumentos, as como sus interconexio-nes con los equipos de proteccin, medicin y control supervisorio.

f) Los rels de proteccin y los principales rels auxiliares, indicando disparos transferidos y alarmas locales -remotas.

g) Cuadros de lgica de funcionamiento cierre y apertura de interruptores y cuchillas segn el arreglo de ba-rras.

h) Cuando se trate de ampliaciones a obras en operacin, el diagrama unifilar debe contener la etapa existente.

2.2 Arreglo General.

Con referencia a los planos de ubicacin geogrfica del sitio, la topografa, el diagrama unifilar y la especificacinCFE L0000-06 ( Coordinacin de Aislamiento ) debe elaborarse el plano de Arreglo General de la Subestacindebiendo contener la siguiente informacin:




2.2.1Predio de la Instalacin.

a) Dimensiones y colindancias.

b) Norte astronmico.

c) Localizacin geogrfica del sitio segn carta topogrfica del INEGI en el vrtice superior derecho.

d) Caminos y puertas de acceso, ubicacin de vas de comunicacin e instalaciones de riesgo ( aeropuerto,gasoducto, canales de riego o aguas residuales) y edificaciones mas cercanas, acometida de circuitos exter-nos para servicios propios y zona de amortiguamiento ambiental.

2.2.2Arreglo de la Instalacin.

a) Acometidas y destinos de lneas de transmisin en alta y baja tensin.

b) Ubicacin dentro del predio de: estructuras metlicas que conforman el arreglo de la instalacin, edificacio-nes, barras y ejes de equipos, caminos interiores y perimetrales, reas de servicios propios, torre de comuni-caciones y estacionamiento.

c) Las acotaciones deben ser parciales, sub-totales y totales, referidas entre ejes de equipos, estructuras, edifi-caciones y limites del predio en ambas direcciones y en una sola unidad de medida del sistema mtrico de-cimal.

2.3Disposicin de Equipo.

De acuerdo al Diagrama Unifilar, al Arreglo General y a la Especificacin CFE L0000-06 ( Coordinacin de Ais-lamiento ), se debe elaborar a detalle la Disposicin de Equipo en planta y cortes; indicando distancia entre fa-ses, fase a tierra, alturas de seguridad; de partes energizadas y reas de maniobras, distancias y alturas entreestructuras, alturas de conductores y barras, as como equipos primarios, fosa colectora de aceite, edificacionesy subestacin de servicios propios.

Las acotaciones indicadas debern ser parciales, sub-totales y totales referidas entre ejes de equipos, estructu-ras y edificaciones en ambas direcciones y en una sola unidad de medida del sistema mtrico decimal.

2.4 Servicios Propios.

Para las subestaciones de potencia, debe aplicar la Especificacin CFE VY500-16 ( Criterios generales de dise-o elctrico para los servicios propios de subestaciones de potencia ), considerando los siguientes puntos:

a) Fuentes de alimentacin ( lneas de distribucin, terciario, barras de baja tensin o planta de emergencia ).

b) Arreglos fsicos de fuentes.

c) Tableros de servicios propios de CA y CD, (ver especificacin CPTT SDLS-02-89).

d) Bancos y cargadores de bateras de CD (ver especificacin CFE V7100-19 Y CFE V7200-48).




Las tensiones de control y fuerza son 125 VCD y 220/127 VCA en instalaciones nuevas y las que apliquen en elcaso de ampliaciones.

Cuando se utilicen circuitos de distribucin ( 13.8, 23 34.5 kV. ) para alimentar los servicios propios, la deriva-cin de dichos circuitos ser con cable aislado a travs de bancos de ductos o trincheras hasta la subestacinde servicios.

De acuerdo a lo anterior se deber elaborar el diagrama unifilar, el arreglo de las subestaciones (planta y cortes)lista y especificaciones de equipo y materiales.

2.5 Isomtrico con Cargas.

Con base en la disposicin de equipo el Contratista debe elaborar a escala el plano isomtrico con cargas delproyecto, en el cual se muestren las estructuras metlicas de la subestacin a 30 grados con respecto a la hori-zontal, y tener la informacin de las cargas tanto del equipo en las estructuras como de las tensiones mecnicasde conductores utilizadas en el diseo; estas tensiones sern a centro de trabes y columnas. Tambin se debenconsiderar capiteles con tensiones para cable de guarda y bayonetas, e indicar los detalles de las diferentescargas.

2.6Flechas y Tensiones.

Debern realizarse los clculos para obtener las flechas y tensiones para diversas temperaturas; considerandouna temperatura mnima de 10OC y mxima de 80OC, adicionalmente debe tomarse en cuenta carga de hielo,presin del viento y con una oscilacin del conductor de 30 grados.

Se debe elaborar los planos (planta y cortes) indicando los claros designados; asimismo grficas y listas de ten-dido del cable conductor y guarda contemplando la temperaturaflechatensin.

2.7 Arreglo Caseta de Control y/o Caseta de Relevadores.

Se deber tomar en cuenta los siguientes criterios para desarrollar el Arreglo de tableros, bancos y cargadoresde bateras los siguientes criterios:

a) La ubicacin de los tableros ser de acuerdo a su funcin (proteccin, control, comunicacin, control super-visorio y servicios propios); el orden de fijacin se har de acuerdo a los niveles de tensin existentes en lasubestacin siendo congruente con el arreglo fsico de las bahas de alta y baja tensin y transformacin.Previendo espacios para futuros crecimientos en los diferentes niveles de tensin. En caso de que se tengatableros simplex y mmicos se ubicarn frente a frente (espejo).

b) En el arreglo de tableros se deber de considerar un espacio de 1.50 m que servir como pasillo para circu-lacin peatonal y mantenimiento entre filas de tableros, la fijacin ser con taquetes tipo expansivos o barre-nancla al nivel del piso de la caseta.

c) La ubicacin de los cargadores ser lo ms cercano al cuarto de bateras y su interconexin con los tablerosde servicios propios ser por medio de charolas.

d) La ubicacin de los bancos de bateras depender de la cantidad y el nivel de voltaje as como el tipo delbastidor soporte, considerando el fcil y libre acceso a cada una de celdas que integra el banco. La interco-




nexin de los bancos de bateras con los tableros de servicios propios ser con ductos subterrneos y/o cha-rolas.

2.7.1Arreglo de Charolas y Gabinetes de Tablillas.

Se deber tomar en cuenta los siguientes criterios para desarrollar el arreglo:

a) La entrada al interior de la caseta se har por medio de ductos, ductos y gabinetes de tablillas o charolasexteriores con cubiertas metlicas.

b) Se debern prever trayectorias diferentes para cables de control y alimentacin de CA y CD (fuerza y cale-faccin a equipo exterior, alimentacin de corriente alterna de fuentes principales de servicios propios, plantade emergencia, banco y cargadores de bateras).

c) Se deber conformar el sistema en dos niveles (longitudinal y transversal) con la finalidad de acometer en loposible directamente a los tableros de PC y M, comunicacin y control supervisorio; los niveles tendrn unaseparacin mnima de 40 cm.

d) Las charolas debern ser de aluminio o de acero galvanizado por inmersin en caliente incluyendo sus acce-sorios de fijacin, soportera y ensamble. El dimensionamiento del ancho de las charolas depender de lacantidad de cables en cada trayectoria.

2.7.2 Aire acondicionado.

El aire acondicionado se deber disear en base al criterio de instalacin tipo industrial para obtener dentro de lasala de tableros y oficinas una temperatura de confort de 23OC y una humedad relativa de 50%.

2.7.3Alumbrado Interior, Exterior y de Emergencia.

Para el diseo del alumbrado se deben considerar los siguientes parmetros:

a) Para el alumbrado interior se deben utilizar los siguientes niveles de iluminacin:

Sala de control y oficina300 luxes Cuarto de bateras200 luxes Otras reas100 luxes

b) lmparas a utilizar:

Sala de control y oficinaFluorescentes Cuarto de baterasA prueba de explosin Otras reasIncandescentes PerimetralIncandescentes con control automtico

Las lmparas en la sala de control no deben tener una altura mayor al nivel de charolas.

c) La instalacin debe ser del tipo industrial visible con tubera conduit pared gruesa y condulets.




d) El centro de carga para el alumbrado debe ser del tipo de sobre poner y con los circuitos necesarios deacuerdo a la especificacin CPTT SDLS-02/89. La alimentacin principal de este tablero ser de un circuitodel tablero de servicios propios de CA.

e) Se deber disear y construir una red de contactos polarizados conectados slidamente a tierra en diferen-tes reas de las casetas y otra red de contactos para el alumbrado de emergencia.

f) En la sala de bateras la instalacin elctrica debe ser a prueba de explosin y el control del alumbrado debeestar en el exterior de la sala. Debe contener un sistema de recirculacin de aire, el cual debe ser controladoa travs de un detector de hidrgeno ver CFE H1000-38 (gua para la prevencin, control y extincin de in-cendios en subestaciones elctricas), los extractores y ventiladores deben ser a prueba de explosin conpersianas de gravedad.

g) El alumbrado de emergencia debe ser con unidades porttiles recargables de dos proyectores de 35 wattscon batera y cargador integrado con un tiempo de alumbrado de 2 horas y su ubicacin ser en el permetrointerior de la sala de control iluminando pasillos y tableros.

Todos los conceptos anteriores se representarn en planos independientes que muestren los detalles de cone-xiones y la ubicacin del equipo en planta y cortes, incluyndose listados de equipos y materiales a suministrar einstalar.

El diseo de la caseta de control y sus instalaciones deben permitir el libre crecimiento de esta para ampliacio-nes futuras, por lo que no deber construirse ningn elemento (caseta de planta de emergencia, subestacin deservicios propios, canalizaciones, accesos de cables) que obstaculicen el crecimiento de la sala de tableros.

En ampliaciones se debe considerar el criterio existente y proporcionar los planos actualizados. En caso de exis-tir el espacio para ubicar el equipo, tambin se deben proporcionar los planos sealados.

2.8Red de tierras.

En el diseo del sistema de tierras se deber respetar los valores de voltajes de paso y de contacto, de acuerdoa la Especificacin CFE-00J00-01 (Recomendaciones para el Clculo Preliminar de Redes de tierras en Plantasy Subestaciones Elctricas), adems de cumplir con los siguientes criterios:

a) Calibre mnimo para la red principal del sistema de tierra 4/0 AWG y las derivaciones con calibre mnimo 2/0AWG;

b) Los conectores sern del tipo soldado y se deben indicar registros en los extremos y en algunas derivacionesde la red de tierras con la finalidad de realizar mediciones de resistencia de la red.

c) Los transformadores de potencia, reactores de potencia y los interruptores deben aterrizarse en dos puntoscon calibre igual al de la red principal y los apartarrayos solo cuando no cuente con contador de descarga.

d) Para realizar el clculo y diseo del sistema de tierra se debe obtener la resistividad del terreno y la corrientede corto circuito.

En ampliaciones, la red de tierras se debe disear y prolongar en toda el rea que ocupe el equipo y debe ser delmismo calibre y configuracin de la existente.




Se debe de realizar un plano donde se indique el sistema de tierras, registros, detalles de conexin, etc., con susrespectivas acotaciones y escala y lista de materiales a utilizar.

2.9Localizacin de trincheras, ductos y registros.

Para canalizar en forma separada los cables de control y fuerza, se deben utilizar los siguientes tipos de trinche-ras:

Trinchera Tipo I:

La seccin transversal para el cable de control de 30 cm de ancho por 30 cm de altura.

La seccin transversal para el cable de fuerza de 30 cm de ancho por 30 cm de altura.

Trinchera Tipo II:

La seccin transversal para el cable de control es de 60 cm de ancho por 40 cm de altura.

La seccin transversal para el cable de fuerza es de 30 cm de ancho por 40 cm de altura.

Trinchera Tipo III:

La seccin transversal para el cable de control es de 30 cm de ancho por 40 cm de altura.

La seccin transversal para el cable de fuerza es de 30 cm de ancho por 40 cm de altura.

Incluye soportes para que los cables no obstaculicen el flujo de agua a drenar.

Trinchera Tipo IV:

La seccin transversal para el cable de control de 60 cm de ancho por 50 cm de altura.

La seccin transversal para el cable de fuerza de 30 cm de ancho por 50 cm de altura.

Incluye soportes para que los cables no obstaculicen el flujo de agua a drenar.

Para la seleccin de tipo de trincheras, su trayectoria, ubicacin de registros elctricos y trayectoria de ductos sedebe considerar lo siguiente:

a) Con el plano de disposicin de equipo, se debe seleccionar tipo de trincheras y trazar sus trayectorias msoptimas.

b) Para trazar las trayectorias de las trincheras se debe considerar una red principal que capte todo el cableadode control y fuerza para las diferentes zonas de tensiones y bancos de transformacin y una red secundariaentre alimentadores.

c) La trayectoria de ductos ocultos para la interconexin de la trinchera al registro elctrico ser la ms cercanaa la trinchera y el dimetro ser 51 mm de dimetro de PVC elctrico de uso pesado; la cantidad de ductosser de acuerdo al nmero de conductores que llegue al equipo considerando ductos para control y fuerza.




d) La ubicacin de los registros elctricos se realizar lo ms prximo al gabinete centralizador de cada uno delos equipos y considerando dimensiones interiores mnimas de 50 x 50 x 50 cm.

Para equipos de tensiones de 400 kV se utilizar un registro por fase, para 230 kV se utilizar un registro porjuego de equipo trifsico excepto a los interruptores y cuchillas tipo pantgrafo y para 115 kV y menores se utili-zar un registro por juego de equipo trifsico;

e) Los ductos visibles para la interconexin del registro elctrico a los gabinetes de los equipos ser con tube-ra conduit galvanizada de pared gruesa de 51 mm de dimetro y para la llegada a cualquier gabinete sercon un tramo de tubera flexible.

Todas las trincheras deben llevar tapas de concreto con marco de acero extragalvanizado y sistema de drenajepara evitar que se inunden, sobresaliendo 10 cm respecto al piso terminado.

2.10Herrajes, Conectores, Conductores y Aisladores.

En este punto se mencionar la forma de sujecin y tipo para las barras principales, auxiliares, terciarios, deriva-ciones a equipos e interconexin entre equipos y se deber seguir los siguientes criterios:

Para subestaciones de 400/230/115 kV:

a) Para la seleccin de los conjuntos de los herrajes de tensin y suspensin se utilizar la especificacin CFE2H1LT-41, tanto para cable conductor ACSR e hilo de guarda.

b) Para las tensiones de 400/230/115 kV se disear con dos conductores por fase calibre 1113 MCM en losbuses principales, baha de transformacin, transferencia y/o amarre y el resto de las bahas ser con unconductor del mismo calibre.

c) Se emplearan conectores del mismo material del cable conductor y depender del diseador de utilizar me-cnicos y/o a compresin, as mismo las conexiones redundantes (con grapa paralela). Cuando se utilicendos tipos de materiales especificar en la lista de materiales que deben ser conectores bimetlicos.

d) En caso de utilizar doble conductor por fase se deber incluir conectores separadores a cada 7 m.

e) Los conectores para los equipos se especificarn y deben incluirse en las caractersticas particulares de losmismos.

f) Los aisladores empleados en las subestaciones elctricas son del tipo suspensin y soporte; para la selec-cin y cantidad de los aisladores dependern del clculo de coordinacin de aislamiento y deber cumplircon la especificacin CFE 52200-02 y CFE 52800-32 respectivamente.

g) En el arreglo del terciario, se debe disear con tubo de aluminio en forma horizontal o vertical siempre ycuando los aisladores soporte trabajen en forma vertical. Los conectores sern del mismo material del tipodeslizante y rgido (se instalar solamente en un extremo). El neutro deber conectarse en un extremo alsistema de tierra. Para determinar los dimetros de los tubos se deber de realizar los clculos correspon-dientes. Los conectores del banco de transformacin para el terciario se especificarn y deben incluirse enlas caractersticas particulares de los mismos;




Para subestaciones de 115 kV y menores:

a) La seleccin de conjuntos de herrajes de tensin y suspensin se utilizar la especificacin CFE 2H1LT-41,tanto para cable conductor ACSR e hilo de guarda; y para cable de cobre se utilizar la grapa de bronce detensin mecnica.

b) Para las subestaciones cuya tensin primaria es de115 kV solo se utilizar un conductor por fase calibre 795MCM ACSR O 500 MCM cobre para las barras principales, auxiliares e interconexin a equipos y para bajatensin ser de tubo de cobre y/o cable de cobre cuyo calibre ser determinado por el clculo.

c) Se emplearan conectores del mismo material del cable conductor y depender del diseador de utilizar me-cnicos y/o a compresin, as mismo las conexiones redundantes (con grapa paralela). Cuando se utilicendos tipos de materiales especificar en la lista de materiales que deben ser conectores bimetlicos.

d) Los conectores de equipos se especificarn y deben incluirse en las caractersticas particulares de los mis-mos.

e) Los aisladores empleados en las subestaciones elctricas son del tipo suspensin y soporte; para la selec-cin y cantidad de los aisladores dependern del clculo de coordinacin de aislamiento y deber cumplircon la especificacin CFE 52200-02 y CFE 52800-32 respectivamente.

f) Se elaborar un plano ubicando los ensambles de herrajes, conectores, conductores y aisladores (planta ycortes) y lista de materiales.

2.11Alumbrado Exterior.

Los criterios de diseo para alumbrado son los siguientes.

a) El nivel mnimo de iluminacin en la subestacin por baha y rea de transformacin debe ser de 20 Luxes.

b) Deben emplearse unidades de vapor de sodio o aditivos metlicos, con una potencia de 250 Watts a 400Watts, a 220 VCA.

c) Los reflectores deben distribuirse correctamente en el rea de la subestacin, formando circuitos con unapotencia mxima de 2000 a 2400 Watts.

d) El alumbrado debe ser controlado en forma manual y/o automtica por medio de contactores y fotoceldas.

e) La cada de tensin mxima permitida en los circuitos de alumbrado es de 3%.

f) La altura de montaje de la lmpara debe ser la recomendada por el fabricante teniendo en cuenta el mante-nimiento de la misma.

g) La canalizacin debe ser a travs de trincheras, ductos y registros. Los ductos sern ocultos de PVC elctri-co pesado y los registros elctricos sern de 30 x 30 x 30 cm interiores y se ubicarn al pie de cada poste oestructura.




h) El alumbrado exterior de la subestacin elctrica comprende todas las zonas de tensiones (bahas de altatensin, banco de transformacin, bahas de baja tensin y otras reas).

i) El montaje de las lmparas se realizar por medio de las estructuras mayores, mamparas y/o poste.

j) El alumbrado exterior deber estar controlado desde el tablero de servicios propios por medio de contactoresy fotoceldas instaladas en la parte superior de la caseta de control.

k) Se debe de realizar un plano del alumbrado exterior, el cual mostrar la ubicacin de las lmparas en lasbahas mediante simbologa, diagramas trifilares, cuadros de distribucin de cargas mostrando desequilibriode fases, el cual no debe ser mayor a 5%, nmero de circuitos de alumbrado, dimetro de los tubos conduit,cantidad y calibre de los conductores. Tambin debe de incluir una lista de los materiales y equipos utilizadosy memoria de clculo.

2.11.1 Alumbrado Perimetral.

Con base en la disposicin de las acometidas de los circuitos areos que confluyen a la subestacin, la topogra-fa y las dimensiones del predio, as como el arreglo general, se disear y construir el sistema de iluminacinperimetral, el cual se instalar sobre postes o estructuras ubicadas en el interior del predio convenientementedistribuidas En trminos generales, el diseo del alumbrado perimetral deber considerar los siguientes criterios:

a) Deben emplearse unidades de vapor de sodio de alta presin con una potencia de 250 Wats a 220 VCA.

b) La alimentacin de las unidades de alumbrado se tomar desde el tablero de servicios propios a la tensinde 220 VCA, formndose circuitos con una potencia mxima de 2500 Watts, una cada de tensin mximade 3% y un desequilibrio de cargas entre fases no mayor de 5%.

c) La canalizacin debe ser a travs de ductos y registros. Los dctos sern ocultos de PVC elctrico pesado ylos registros elctricos sern de 30 x 30 x 30 cm interiores y se ubicarn en cada poste o estructura y condistancias mximas entre ellos de 35 m.

d) El sistema de alumbrado ser controlado a travs de fotoceldas integradas a cada unidad y manualmentedesde la caseta de control.

e) En el acceso principal de la subestacin elctrica se deber de instalar lmparas en cada extremo de la rejay/o portn.

f) La altura de montaje de lmparas depende del clculo realizado, su distribucin deber ser una en cadaesquina y una separacin no mayor de 75 m entre lmparas.

2.12 Sistemas Contra Incendio.

El diseo de este sistema deber seguir y cumplir los criterios establecidos en la Gua para la Prevencin, Con-trol y Extincin de Incendios en Subestaciones Elctricas. Varios conceptos mencionados en esta gua estnconsiderados en el diseo electromecnico y civil y solo se tratarn los conceptos restantes que a continuacinse relacionan:

a) Caseta de control




Debe contar con un sistema contra incendio a base de detectores de temperatura, humo (tipo ionizacin) y fo-toelctrico; cuyo control deber tener la capacidad de emitir alarma visible y audible en forma local y remota,adicionalmente deber contar con un sistema de extincin manual a base de extintores porttiles de CO2 de 6kilos para la sala de tableros y de polvo qumico ABC de 9 kilos para la sala de bateras.

b) Bahas de alta y baja tensin en equipo primario

Se contar con un sistema de extincin de incendio a base de extintores mviles de polvo qumico ABC deacuerdo a la gua antes mencionada.

c) Banco de transformacin

Dependiendo de la capacidad e importancia del banco de transformacin o reactores, se utilizaran sistemas deextincin de incendios de nitrgeno o extintores mviles de polvo qumico ABC y detectores de temperatura.

d) Caseta de planta de emergencia

Se instalar un sistema de deteccin de incendio a base de detectores de humo tipo ionizacin y extintores por-ttiles de polvo qumico ABC de 9 kilos.

Se debern elaborar planos donde indiquen la ubicacin de los equipos, diagramas esquemticos de control,cdula de cableado y lista de materiales.

2.13Cableado de Cables de Control y Fuerza.

Se deber elaborar una cdula de cables de control y fuerza siguiendo los criterios:TIPO DE CABLE APLICACIN4 # 14 AWG. CB * De TP's o DP's a caseta de control6 # 14 AWG. CB * Interconexiones entre fases de TP's o DP's de 400, 230 y 115 kV4 # 10 AWG. CB * De TC's 400, 230 y 115 kV a caseta de control6 # 10 AWG. CB * Interconexiones entre fases de TC's de 115, 230 y 400 kV

2 # 10 AWG Interconexiones en caseta de control (servicios propios)4 # 10 AWG Cierre y disparo No. 1 interruptores 230 kV

Disparo No. 2 interruptores 230 y 115 kVInterconexiones en caseta control

6 # 10 AWG Disparo monopolar bobina No. 1 interruptores 400 kVDisparo monopolar bobina No. 2 interruptores 400 kV

2 # 14 AWG Control de cuchillas 230 y 115 kVInterconexiones en caseta de control

4 # 14 AWG Interconexiones entre fases de bancosInterconexiones en caseta control

7 # 14 AWG Alarmas y sealizacinControl de cuchillas 230 y 115 kVInterconexiones entre fases de bancosInterconexiones en caseta de controlInterconexiones entre fases de cuchillas e interruptores 230 y 115 kV

10 # 14 AWG Interconexiones entre fases de bancosInterconexiones en caseta de controlGabinete centralizador de bancos de potencia a caseta de control

4 # 14 AWG Interconexiones en caseta de control16 # 18 AWG Interconexiones en caseta de control

* CB = Cable con Pantalla de Blindaje




Para la alimentacin de los ventiladores de los bancos de transformacin y cargadores de bateras se deberapegarse a lo indicado en los manuales e instructivos del equipo;

Para realizar la cdula de cableado se debe contar con los diagramas esquemticos elctricos de los tableros dePC y M y equipo primario. Para la elaboracin de dicha cdula deber seguir el siguiente orden: Transformado-res de corriente, transformadores de potencial, interruptores, cuchillas, transformadores de potencia, alarmas,bloqueos, control supervisorio y fuerza.

El conectado del cable de control para los transformadores de instrumentos en su caja de conexiones, gabinetescentralizadores y tableros deber emplear zapatas tipo ojillo

Todo el cableado y conectado de fuerza deber ir directo desde el equipo primario hasta el tablero de serviciospropios y por una trayectoria independiente al cableado de control.

El cableado y conectado de control entre el equipo primario y tableros (proteccin, control y medicin) puede serdirecto o a travs de gabinete de tablillas. Solamente el cableado y conectado de los transformadores de instru-mento directo a los tableros correspondientes.

Se deber de entregar la cdula de cable de control y lista de materiales

3. CRITERIOS GENERALES DE DISEO CIVIL.

Para el desarrollo del diseo civil de subestaciones elctricas se deben considerar en su proceso las siguientesespecificaciones y conceptos: el estudio geotcnico basado en las especificaciones CFE CPTT DIC-EG-01 Es-pecificacin para Elaboracin de Estudios Geotcnicos en Subestaciones, CFE CPTT DIC-C-01 Especifi-cacin para Diseo de Cimentaciones en Subestaciones y CFE CPTT DIC PCI-01 Especificacin para Di-seo y Construccin de Plataformas y Caminos Interiores, la topografa, caractersticas particulares del sitio,caractersticas de los equipos elctricos de instalacin permanente y los requerimientos del diseo electromec-nico.

Los criterios de diseo de todos los conceptos civiles deben tomar como base el Manual de Diseo de ObrasCiviles de CFE, las Especificaciones que se sealan en este apartado, las Normas ASTM y ACI, as como losReglamentos locales de Construccin, en su ltima edicin.

Es responsabilidad del Contratista elaborar y entregar a CFE los estudios geotcnicos y la topografa. Cuandoestos sean proporcionados por CFE, slo deben considerarse como referencia, eximiendo a sta de cualquierresponsabilidad en la desviacin de resultados que arrojen los estudios definitivos.

El Contratista debe desarrollar un diseo arquitectnico integral que incluya barda, casetas, edificios, estaciona-miento y todas las dems estructuras de la subestacin, incluyendo, cuando se requiera, la zona de amortigua-miento de impacto visual y ecolgico.

3.1. Terraceras.

De acuerdo a la topografa del terreno seleccionado, el estudio de Geotecnia y al arreglo especificado para lasubestacin, sta puede construirse en una sola plataforma o en varias plataformas escalonadas, misma(s) que




deben cubrir un rea igual a la que presente el arreglo general de la subestacin ms la necesaria para los ca-minos perimetrales y debe cumplir con la especificacin CFE CPTT DIC PCI-01 Especificacin para Diseo dePlataformas y Caminos Interiores en Subestaciones. Las terraceras para ampliaciones futuras slo debenconsiderarse por indicacin expresa de CFE.

Para su diseo se deben aplicar los siguientes criterios:

a). La (s) plataforma (s) debe (n) tener un nivel tal que se evite cualquier riesgo de inundacin, y en caso decortes y terraplenes, se debe buscar siempre la mayor compensacin posible de volmenes. Adems,deben disearse obras complementarias para el drenaje superficial como cunetas, contracunetas, lava-deros, etc., que permitan el desvo de las corrientes de agua e impidan la erosin de la(s) plataforma(s) ysus taludes, as como subdrenajes que eviten problemas de tubificacin, exceso de presin de poro oascensin del nivel de aguas freticas; adems se debe cumplir con lo indicado en el punto 1.3.2 de laespecificacin CFE CPTT DIC-C -01.

b). Debe incluirse el saneamiento del terreno para desplante de terraplenes y cimentaciones.

c). Las pendientes de los taludes resultantes deben justificarse con un anlisis de estabilidad; deben prote-gerse contra erosin interna y superficial, siendo esta ltima por lo menos con piedra laja de un grosorde 10 cm junteada con mortero o con losas de concreto fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2) de 10 cm de espe-sor, reforzada con malla electrosoldada 6X6-10/10 y juntas de dilatacin. Cualquier otra solucin debeser sometida a aprobacin de CFE.

d). Las terraceras deben ser compactadas en capas de 20 cm de espesor al 95% de la prueba ProctorSCT. En caso de que se presenten alturas de terrapln superiores a 5 m, el grado de compactacin debecumplir con el 95% de la Prueba Proctor CFE, especificada en el Manual de Diseo de Obras Civiles.

e). La exploracin, muestreo, estudio, explotacin y uso de bancos de material para relleno, as como sitiospara tiradero de materiales de desecho, son responsabilidad del Contratista.

f). En caso de requerirse muros de contencin, segn se indique en las Caractersticas Particulares delas Bases de Licitacin, stos deben disearse por estabilidad y estar dotados de un sistema de dre-naje y en caso de requerirse, subdrenaje. Deben construirse con piedra braza junteada con cementoarena con una proporcin de 1:5 o de concreto armado fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2) y acero de refuerzoFy = 411.6 Mpa (4200 kg/cm2). Cualquier otra solucin debe ser sometida a aprobacin de CFE. Para elcaso de suelos compresibles, deben analizarse los asentamientos totales y diferenciales provocados porpeso propio y las sobrecargas impuestas.

Los planos de diseo del proyecto deben incluir: planta general con elevaciones, curvas de nivel, drenajes su-perficiales y subdrenajes, taludes, muros y sus protecciones, caminos interiores: principales, perimetrales y demantenimiento, secciones o cortes longitudinales y transversales, despalmes, pisos terminados, localizacin deestructuras metlicas, caseta, cantidades de obra, tipo de cerca o barda y materiales para construccin, as co-mo los datos y detalles necesarios para su correcta interpretacin.

3.2. Bardas.

La barda perimetral tiene como objeto delimitar el predio de la subestacin y proporcionar seguridad fsica a lainstalacin, en su diseo se debern considerar los siguientes criterios:

a). La barda perimetral deber tener una altura de 2,60 m, 3,20 m 5,00 m, segn se indique en las Caracte-rsticas Particulares para Sistemas Integrales de Seguridad Fsica en Subestaciones Elctricas de




Potencia y el diseo deber de cumplir con lo indicado en el documento (CPTT-SISF01) Lineamientosy Especificaciones Generales de Sistemas Integrales de Seguridad Fsica para Subestaciones,considerando las fachadas arquitectnicas acordes con el medio fsico existente y/o con el Plan de De-sarrollo futuro de la zona. El diseo de la cimentacin debe considerar la accin del viento, sismo y laspropiedades del suelo segn el estudio geotcnico.

b). El material de construccin debe ser block macizo sin huecos, de 15x20x40 cm, con resistencia a lacompresin de 4.08 Mpa (40 kg/cm) tabique rojo recocido 7x14x28 cm ambos junteados con cemento-arena de un centmetro de espesor y con acabado aparente. Cualquier otra solucin debe ser sometidaa aprobacin de CFE.

c). La distancia mxima entre castillos debe ser de 3.00 m centro a centro, a cada 15.00 m se dejara juntasconstructivas de 2 cm.

d). El diseo de la estructura y la cimentacin debe considerar la accin del viento, sismo y las propiedadesdel suelo segn el estudio geotcnico y lo indicado en el punto 1.1 de la especificacin CFE CPTT DIC-C01 Especificacin para Diseo de Cimentaciones en Subestaciones.

e). La resistencia del concreto a utilizar ser de fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2) y para el acero de refuerzo serde fy = 411.6 Mpa (4200 kg/cm2).

f). La puerta de acceso ser de perfiles de acero PTR de 2 X 1 , montados a cada 100 mm en formavertical y soldados con tres perfiles horizontales de 3 x 1 , en el caso de zonas tursticas y residen-ciales sern de lamina troquelada calibre No. 12, dejando un acceso peatonal y formada por dos hojasen ambos casos de 3.0 m. de ancho por 3.10 m. de altura, el recubrimiento de las puertas ser deacuerdo a la especificacin CFE D 8500-02 Recubrimientos Anticorrosivos.

3.3. Camino de Acceso.

Se refiere a la superficie de rodamiento para el transito de vehculos requerida para comunicar al predio de lasubestacin con la carretera, camino o vialidad ms cercano y deber cumplir con los siguientes requisitos:

a). Resistir las cargas y accin abrasiva producida por el trnsito, tener la impermeabilidad y drenaje pluvialadecuado, resistir a los agentes atmosfricos del sitio, tener una superficie de rodamiento que permita entodo tiempo un trnsito seguro y absorber pequeos asentamientos.

b). El pavimento del camino de acceso a la subestacin debe disearse de acuerdo a lo establecido en eldocumento CFE CPTT CAM01 Especificaciones de Diseo y Construccin para Caminos de Acce-so a Subestaciones, incluyendo pendiente transversal (bombeo), cunetas, contracunetas, guarniciones,sealizacin y todas las obras de arte que se requieran de acuerdo con las caractersticas topogrficas ypluviales del sitio.

c). Se deben disear carriles de cambio de velocidad (aceleracin y desaceleracin) en la carretera mascercana en donde entronque el camino de acceso, segn se indique en las Caractersticas Particularesde las Bases de Licitacin y de acuerdo a las especificaciones emitidas por la SCT en su publicacinProyecto Geomtrico de Carreteras. Los permisos que se requieran sern responsabilidad del Contra-tista.




Se deben elaborar plano(s) del camino de acceso, los cuales deben incluir los espesores y anchos de los pavi-mentos, sus radios de curvatura, las guarniciones, el sistema de drenaje y los detalles necesarios para garantizarun buen funcionamiento.

3.4. Caminos Interiores.

Los Caminos interiores son las vialidades principales y secundarias que se construirn dentro de la instalacinpara transito de supervisin, mantenimiento y maniobras; los cuales deben cumplir con lo indicado en la Especi-ficacin CFE CPTT DIC PCI-01 Especificacin para Diseo y Construccin de Plataformas y Caminos Inte-riores.

Los caminos interiores se clasifican en: Caminos Principales, Caminos Perimetrales y Caminos de Manteni-miento como se indica en el Croquis de Caminos Interiores.

a). Caminos Principales.- permite el acceso y la circulacin a la instalacin y a las zonas de: edificios princi-pales, transformadores y reactores de potencia, en su diseo se debe considerar el trnsito de un ca-min de cama baja que transporte el equipo de transformacin o banco de reactores mas pesados, conun ancho mnimo de 6 m.Los caminos principales se deben disear con losas de concreto armado.

b). Caminos perimetrales.- permite la circulacin a las diferentes reas de la instalacin y su ubicacin esentre los limites de la plataforma y el ltimo eje de equipo, estructura o edificacin, con un ancho mnimode 4 m.

Los caminos perimetrales se disearan por tramos en funcin de su localizacin y acabados. En los tra-mos de salidas de lneas, los caminos perimetrales se disearan de carpeta asfltica; el eje del caminoestar a 6 m del eje de estructuras de remate o eje del ltimo equipo (APs); esto es aplicable en zonasde 115, 230 y 400 kV.El tramo del camino perimetral perpendicular a las barras de 115 y 230 kV (zona susceptibles de amplia-cin) no se delimitara el camino, por lo que el ancho de esta franja ser de 7 m; localizada entre el eje delas estructuras y el lmite de la plataforma, el acabado ser el mismo de las terraceras.El tramo del camino perimetral perpendicular a las barras de 400 kV ser de carpeta asfltica, el eje delcamino se localizar a 3.5 m de las estructuras mayores.

La zona de circulacin de las casetas, edificios y zona de estacionamiento, mnimo para seis camionetaspick-up, se debe disear con carpeta asfltica.

c). Caminos de mantenimiento.- permite la circulacin vehicular para la aproximacin y mantenimiento deinterruptores y se comunican en ambos extremos con los caminos perimetrales, el diseo debe ser con

600

REACTORES DE POTENCIATRANSFORMADORES Y/O

REA DE MANIOBRAS PARA

CAMINO PRINCIPAL




carpeta asfltica con un ancho de 3 m permitiendo el rodamiento de un camin con gra tipo hiab de 3toneladas.

d). Estos caminos deben disearse con radios de curvatura en cambios de direccin para un transito fcil yseguro, contar con una pendiente transversal (bombeo) del 2% para drenaje pluvial y cunetas longuitudi-nales; resistir las acciones abrasivas producidas por el transito, tener la impermeabilidad y drenaje ade-cuado, resistir a los agentes atmosfricos del sitio, tener una superficie de rodamiento que permita en to-do tiempo un transito confiable y seguro de los vehculos y absorber pequeos asentamientos.

e). En el caso de cruzar ducteras de cables de potencia o trincheras, se debe Incluir el diseo de pasosvehiculares considerando que el ancho del camino no se apoye sobre estos y con una pendiente suave.

f). La carpeta asfltica debe tener 5 cm. de espesor como mnimo y apegarse a las caractersticas de mate-riales indicados en la especificacin CFE CPTT DIC PCI-01 Especificacin Para el Diseo de Plata-formas y Caminos Interiores en Subestaciones y la CFE CPTT CAM01 Especificaciones de Diseoy Construccin para Caminos de Acceso a Subestaciones. Las losas de concreto armado deben te-ner 10 cm de espesor con un fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2) con juntas de construccin, expansin, con-traccin y colado lateral de acuerdo al reglamento ACI-318 ltima edicin y a las recomendaciones indi-cadas en el ACI-302 Construccin de Losas y Pisos de Concreto.

Los planos representativos del diseo deben incluir: planta general de localizacin de caminos, radios de cur-vatura, guarniciones, sistema de drenaje, pasos vehiculares, zona de estacionamiento, detalles y especificacinde materiales.




350

150

150

ES

TAC

ION

AMIE

NTO

150

600

CA

MIN

O P

ER

IMET

RAL

CAMINO PRINCIPAL

PRINCIPAL

CASETA DE CONTROL

1000COLECTOR

TANQUE

150

LOSA DE CONCRETO

ASFALTO

CA

MIN

O P

ER

IME

TRAL

CAMINO DE MANTENIMIENTO

LIMITE DE PLATAFORMA

SIMBOLOGIA

300

CA

MIN

O P

ER

IME

TRAL

CAMINO PERIMETRAL400

150

150

150

150

400

CAMINO PERIMETRAL

CAMINO DE MANTENIMIENTO

700

150

300

400400

150

600

150

700

TERRACERA

PISOS TERMINADOS AREA ELECTRICA

AREA DE 230 o 115 kV

AREA DE 400 kV

CROQUIS DE CAMINOS INTERIORES

400

600

150400

350

600

150

150

150




3.5. Pisos terminados.

Los pisos terminados se deben colocar en las reas elctricas, (estructuras metlicas y equipo primario) que-dando delimitados por guarniciones de concreto armado, en caso de no existir caminos su lmite ser de 1.50 mdespus del ltimo eje de equipos de lnea, o eje de estructuras metlicas. Para el diseo de los pisos termina-dos se deben considerar los siguientes criterios:

a). Pisos terminados de tezontle, grava o piedra triturada.Con la finalidad de no alterar las condiciones naturales del suelo y evitar el crecimiento de hierba, se de-be aplicar un tratamiento de mezcla cemento-arena en proporcin 1:8, cal-arena en proporcin 1:5 coracal (escoria de cal) con un espesor en los 3 casos de 5 cm, sobre esta superficie se deber extenderuna capa de 10 cm de espesor a base de tezontle, grava o piedra triturada estos materiales deben sercon un dimetro de 2.5 a 3.8 cm, lavados y cribados.

b). Pisos terminados de losas de concreto armado.En pisos de losas de concreto armado se deber especificar un fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2) con un es-pesor de 8 cm, armadas con malla electrosoldada 6x6/10-10 conectada al sistema de tierras, con juntasde construccin, expansin y contraccin de acuerdo al reglamento ACI-318 y a las recomendacionesindicadas en el ACI-302 Construccin de losas y Pisos de concreto. La pendiente de estos pisos ha-cia los registros de drenaje debe ser del 2 %.

3.6. Estructuras mayores y menores.

3.6.1. Estructuras mayores

Son aquellos elementos estructurales que sujetan y soportan las barras principales, barras auxiliares y cables deguarda de la subestacin, tambin se emplea para soportar equipos y materiales de instalacin permanente.

El diseo de las estructuras mayores debe realizarse tomando en cuenta los siguientes parmetros: velocidadmxima de viento con perodo de retorno de 200 aos y coeficiente ssmico, (lo anterior como se indica en lasCaractersticas Particulares); as como tambin las cargas actuantes sobre las estructuras y los detalles desujecin de cables, contenidos en los planos de Disposicin de Equipo e Isomtrico con Cargas; y debecumplir con la especificacin CFE JA100-57 Estructuras Metlicas y sus Cimentaciones para Subestacionesy con el reglamento ACI-318.

Los perfiles para la estructuras metlicas debern ser de celosa a base de ngulos o de alma llena (placas sol-dadas). Para las estructuras de bajo perfil (subestaciones de 13.8 a 34.5 kV) sern a base de canales y ngulos;la unin entre sus miembros pueden ser soldadas en fabrica o atornilladas. Todas las estructuras mayores y sutornillera debern ser extra galvanizadas por inmersin en caliente.

El Contratista debe elaborar los siguientes planos de diseo: Isomtrico de Montaje, Columnas y Trabes y Pla-nos de Taller los cuales deben contener los detalles precisos para su fabricacin, las especificaciones de losmateriales y los parmetros de diseo, velocidad mxima de viento, periodo de retorno y coeficiente ssmico. Eldiseo y anlisis estructural debe realizarse mediante un programa de computadora.

3.6.2. Estructuras menores.

Las estructuras menores son los elementos estructurales que soportan los equipos primarios y materiales deinstalacin permanente como son: transformadores de instrumento, apartarrayos, trampas de onda, interrupto-res, cuchillas y aisladores soporte considerando que la altura de las estructuras y sus bases de cimentacin ga-




rantice las distancias de seguridad indicadas en las Caractersticas Particulares de las Bases de Licitacin.El diseo se realizar tomando en cuenta los parmetros: velocidad mxima de viento con perodo de retorno de200 aos y coeficiente ssmico y deber cumplir con la especificacin CFE JA100-57 Estructuras Metlicas ysus Cimentaciones para Subestaciones, al reglamento ACI-318 y con la norma NMX-C-414-ONNCCE-1999.

Las estructuras menores o soportes estructurales pueden ser de celosas con perfiles de ngulo, tubular, conacabado extra-galvanizado o de concreto armado con un fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2).

En caso de ampliaciones, el criterio para seleccionar el tipo de estructuras menores ser construir, estructurassimilares a las existentes o el indicado en las Caractersticas Particulares de las Bases.

El diseo y anlisis estructural debe realizarse por medio de un programa de computadora que incluya los par-metros necesarios de las especificaciones anteriormente indicacdas.

3.7. Cimentaciones Mayores y Menores.

1.1.1. Cimentaciones mayores.

Este concepto se refiere a las cimentaciones para las estructuras metlicas mayores, as como las requeridapara los transformadores, reactores de potencia y mamparas.

Las consideraciones generales de diseo para los cimientos de estructuras mayores son las siguientes:

a). Se deben disear las cimentaciones de acuerdo al estudio Geotcnico correspondiente; este estudioinvariablemente ser realizado por el Contratista y entregado a CFE junto con la ingeniera desarrollada.Dependiendo de las recomendaciones y resultados de ste estudio debe cumplir con la especificacinCFE JA10057 Estructuras Metlicas y sus Cimentaciones para Subestaciones as como lo indica-do en la especificacin CFE CPTT DIC-C01 Especificacin para Diseo de Cimentaciones en Subes-taciones.

b). Los cimientos deben ser: de concreto armado y conforme al reglamento de diseo de estructuras deconcreto reforzado ACI-318, ltima edicin.

c). El concreto se disea con una resistencia fc = 24.5 Mpa (250 kg/cm), utilizando cemento puzolnico ensu caso y que cumpla con la norma NMX-C-414-ONNCCE-1999 y para el acero de refuerzo debe ser defy = 411.6 Mpa (4200 kg/cm2) .

d). El diseo estructural de la cimentacin se debe hacer por el mtodo de resistencia ltima. Se empleanlos elementos mecnicos ya factorizados obtenidos del anlisis estructural descrito en la especificacinCFE JA100-57.

e). Los anclajes en las cimentaciones para sujetar a las estructuras se disean con acero redondo estructu-ral liso ASTM tipo A-36 estndar con acabado extra galvanizado.

Debido a la forma de operacin de los transformadores y/o reactores de potencia, es necesario hacer una ci-mentacin que garantice la estabilidad del equipo y la captacin inmediata de aceite sin derrame horizontal atravs de un sistema captador de aceite.

Con el propsito de facilitar las labores de maniobra y acceso de cada transformador y/o reactor de potencia a surespectivo cimiento, el contratista debe disear una losa de concreto armado provista de dos placas de acero




para deslizamiento de las unidades en la longitud comprendida entre sus cimientos y el camino principal. Laslosas de concreto armado y las placas de acero se deben disear con base en las dimensiones del bastidor y elpeso total de cada unidad.

Adicionalmente se debe cumplir con lo establecido en las especificaciones CFE H1000-41, CFE H1000-38, Guapara la Prevencin, Control y Extincin de Incendios en Subestaciones Elctricas.

3.7.2 Cimentaciones menores.

Este concepto se refiere al diseo de las cimentaciones de las estructuras menores para los transformadores deinstrumento, apartarrayos, trampas de onda, interruptores, cuchillas y aisladores soporte.

Las consideraciones generales de diseo para los cimientos de estructuras menores son las siguientes:

a). Se deben disear las cimentaciones de acuerdo al estudio Geotcnico correspondiente; este estudioinvariablemente ser realizado por el Contratista y entregado a CFE junto con la ingeniera desarrollada.Dependiendo de las recomendaciones y resultados de ste estudio debe cumplir con las especificacio-nes CFE JA10057 Estructuras Metlicas y sus Cimentaciones para Subestaciones as como lo in-dicado en la especificacin CFE CPTT DIC-C01 Especificacin para Diseo de Cimentaciones enSubestaciones.

b). Los cimientos deben ser: de concreto armado y conforme al reglamento de diseo de estructuras deconcreto reforzado ACI-318, ltima edicin.

c). El concreto se disea con una resistencia fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2), utilizando cemento puzolnico ensu caso y que cumpla con la norma NMX-C-414-ONNCCE-1999 y para el acero de refuerzo debe ser defy = 411.6 Mpa (4200 kg/cm2) .

d). El diseo estructural de la cimentacin, se debe hacer por el mtodo de resistencia ltima. Se empleanlos elementos mecnicos ya factorizados obtenidos del anlisis estructural; descritos en la especificacinCFE JA100-57.

e). Los anclajes en las cimentaciones para sujetar a las estructuras se disean con acero redondo estructu-ral liso ASTM tipo A-36 estndar con acabado extra galvanizado.

3.8. Casetas y edificios.

Son estructuras que tienen como finalidad proteger fsicamente de agentes crticos ambientales garantizando laestabilidad e integridad de los equipos que por su naturaleza deben estar bajo techo.

Por su utilizacin se clasifican en: Casetas de control, de Subestaciones en SF6, de Relevadores, Metal Clad,Distribuidas, Planta de emergencia y de Vigilancia.

El diseo de las Casetas y Edificios debe realizarse considerando los siguientes criterios:

a). Deben disearse de acuerdo con los requerimientos del proyecto electromecnico, dimensiones y an-clajes del equipo. As como con las especificaciones: CFE CPTT DIC-C01 Especificacin para Diseode Cimentaciones en Subestaciones, con la CFE-C0000-13 Edificios y Casetas para SubestacionesElctricas y con la Gua para la Prevencin, Control y Extincin de Incendios en SubestacionesElctricas.




b). En el caso de suelos deformables, se debe garantizar el buen comportamiento de las estructuras porasentamientos o expansiones totales y diferenciales. Las cimentaciones deben disearse de concretoarmado empleando cemento puzolnico en su caso y debe cumplir con lo indicado en el punto 1.2.5 dela especificacin CFE CPTT DIC-C01 Especificacin para Diseo de Cimentaciones en Subestacio-nes.

c). Debe considerarse un diseo arquitectnico, modular previendo futuras ampliaciones.

d). Los pisos terminados en las salas de tableros de control, metal clad, subestaciones Sf6 y oficinas debenser de loseta cermica o cemento pulido con terminado a base de sellador, recubrimiento epxico y aca-bado de poliuretano. En salas de bateras se debe colocar loseta resistente a los cidos con pegamentoespecial y en baos loseta cermica antiderrapante.

e). El diseo arquitectnico debe considerar fachadas acordes con el impacto ambiental del lugar y/o con elPlan de Desarrollo futuro de la zona.

f). Las puertas exteriores para las casetas y edificios deben construirse con bastidor de perfiles PTR de 21/2x1 1/4 calibre No. 12 recubiertos con lamina de aluminio anodizado natural tablereado con cerradu-ra de seguridad y un marco con perfil de ngulo de 1 x 1 x . En el caso de puertas en reas deaire acondicionado deben estar selladas, con doble hoja de lamina lisa y material trmico entre estas (fi-bra de vidrio o poliuretano). Las ventanas para las casetas y edificios deben ser de aluminio con protec-ciones a base de fierro cuadrado de 5/8 de espesor, con aplicacin de pintura anticorrosiva y termina-das con esmalte brillante color aluminio que cumplan con la especificacin CFE D8500-02 Recubrimien-tos Anticorrosivos; esta proteccin, tambin debe considerarse en donde se instalen equipos tipo venta-na de aire acondicionado.

g). La caseta de control debe contar con un sistema hidrosanitario de acuerdo a lo siguiente:

1. Una cisterna para agua potable de 6 m3 de capacidad, la cual debe contar con un sistema de controlautomtico con electroniveles y una bomba para agua de hp. El tinaco debe tener una capacidadmnima de 1100 lts. La bomba debe quedar protegida contra la intemperie.

2. Una red de drenaje conectada al sistema municipal existente o en su caso a una fosa sptica prefa-bricada o construida en sitio con una capacidad mnima para 5 personas y un sistema de separacinde aguas jabonosas y pozo de absorcin.

3. Mobiliario para bao y cuarto de bateras (tarja y lava ojos), ramales de alimentacin y conexiones.

Se deben elaborar los siguientes planos: Arquitectnico, Estructural y de Instalaciones Hidrosanitarias, los cualesdeben contener los detalles precisos para su construccin, la especificacin de los materiales y los parmetrosde diseo (coeficiente ssmico, velocidad regional, periodo de retorno del viento y capacidad de carga del terre-no).

3.9. Sistema de drenaje, trincheras y ductos.

3.9.1 Sistema de drenaje.

El sistema de drenaje de la subestacin tiene la funcin de desalojar en forma eficiente y segura el agua prove-niente de las precipitaciones pluviales y escurrimientos naturales. El sistema de drenaje debe consistir en el di-




seo de una red de tuberas, registros, cunetas, contracunetas, lavaderos, vados, subdrenes, canales, pozos deamortiguamiento, pozos de absorcin que tengan como propsito salvaguardar la integridad de toda la instala-cin y sus elementos, como son: bardas, plataformas, caminos, edificaciones y equipos en las reas elctricas,as como evitar la afectacin de los predios aledaos

El sistema de drenaje se debe disear en base al mtodo Racional Americano, con los parmetros: rea tributa-ria, coeficiente de escurrimiento e intensidad de lluvia obtenida del documento Isoyetas de Intensidad Duracin Frecuencia de la Repblica Mexicana, emitida por la S.C.T. para un perodo de retorno de 50 aos. Adems,se deben considerar los siguientes lineamientos generales:

a). Se debe disear un sistema de drenaje que funcione por gravedad tomando en cuenta principalmentela(s) plataforma(s) de la subestacin, adems de la topografa del terreno, el estudio hidrolgico de lazona de influencia y el plano de arreglo general de la subestacin, ubicando los ejes de la red de colecto-res primarios y secundarios de tal manera que no interfieran con los cimientos de los equipos, estructu-ras y trincheras. As mismo, se deben considerar dentro del diseo las obras de drenaje para las reasque no forman parte de las plataformas y que forman parte del predio de la subestacin. Las aguas es-tancadas por depresiones del terreno sern drenadas, retirando la capa de sedimentos para posterior-mente rellenar y compactar con material de banco.

b). Los registros se deben disear con secciones transversales de 50 x 60 cm (a paos interiores) con unaseparacin de 20 m si la intensidad de lluvia es igual o mayor de 100 mm/hr; si la intensidad es menor laseparacin deber ser a cada 25 m; excepto en los registros secundarios la cual podr reducirse. Losregistros iniciales de un ramal deben tener una profundidad de 50 cm como mnimo y evitar que se pro-fundice el sistema de drenaje.Se deben utilizar registros de acceso de 100 cm x 100 cm (a paos interiores) cuando la tubera este auna profundidad igual o mayor de 150 cm o haya un cambio de direccin del colector, o en tuberas de30.4 cm de dimetro o mayores, y deben ser de concreto armado con fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm), contapas a base de rejilla tipo Irving galvanizada.

c). Para determinar los dimetros de los tramos de las distintas trayectorias de tubera de la red, se toma encuenta el rea tributaria y la captacin de lluvia de cada tramo.

d). Los colectores y ramales que componen el sistema deben funcionar por gravedad con una pendiente de5 al millar, hacia el desfogue de la red. Verificando los parmetros de velocidad mnima para evitar elazolvamiento (0,6 m/s) y una mxima para evitar erosin (3 m/s) .

e). Escurrimientos externos.El Contratista debe realizar el estudio hidrolgico de la zona de influencia con la finalidad de determinarlos escurrimientos naturales o artificiales externos de la subestacin (arroyos, canales de riego, desa-ges, aportes de caudales de agua debidos a pendientes del terreno natural), se deben disear las obrasde desvo y proteccin en la periferia del terreno de la subestacin, con canales revestidos de concretoarmado fc = 14.7 Mpa (fc = 150 kg/cm2) que funcionen por gravedad y cuyas pendientes sern determi-nadas en funcin de la topografa del terreno, de tal manera que encuentre su cauce natural original.Para el manejo de aguas negras provenientes de asentamientos humanos se deben disear las obras deproteccin y desvo a travs de tuberas de concreto simple que funcionen por gravedad, que se ubica-rn en la colindancia del predio y cuyo desfogue conecte al cauce original.

El desfogue del sistema de drenaje se debe localizar dependiendo de las caractersticas propias del sitio en ellugar ms conveniente de acuerdo a los escurrimientos naturales de la zona, sin afectar predios colindantes o elpropio terreno de C.F.E. hacia el sistema de drenaje pluvial que en el lugar exista, debindose disear en eldesfogue final de ser necesario un tanque de amortiguamiento con el propsito de disminuir la velocidad del




agua al mnimo a la salida del predio. As mismo se deben disear pantallas disipadoras de energa, fondos gu-nietados, bordillos, lavaderos o estructuras similares cuando a lo largo de la trayectoria del canal sea necesariodisminuir la velocidad del agua. Solo en caso de que no existan pendientes adecuadas para encauzar el agua sepermitir la construccin de pozos de absorcin dentro del predio de la subestacin, previa aceptacin de C.F.E.

3.9.2 Trincheras.

Las trincheras son canalizaciones a base de muros de concreto armado y tuberas de PVC que sirven para ca-nalizar los cables de control y fuerza, protegerlos contra la intemperie, daos mecnicos y posteriormente facilitarla revisin y el mantenimiento.

Con base en la disposicin de equipo, el Contratista debe seleccionar las trayectorias de trincheras ms adecua-das considerando los tipos de trincheras I, II, III y IV segn se indique en las Caractersticas Particulares de lasBases de Licitacin.

Las caractersticas constructivas de las trincheras son las establecidas en el documento CFE CPTT-GT-002-095Especificaciones de Construccin de Subestaciones.

Las trincheras y tapas podrn ser prefabricadas o de concreto armado con fc = 19.6 Mpa (200 kg/cm2) y acerode refuerzo fy = 411.6 Mpa (4200 kg/cm2), deben llevar un marco de ngulo de acero galvanizado y dos argollasretrctiles para izaje, de fierro liso con un =1/4. El acabado de las trincheras debe ser de tipo natural y las cim-bras o moldes pueden construirse de madera o acero, de tal modo que se obtengan las dimensiones y alinea-mientos especificados, sin pandeos ni salientes notables.

Las trincheras deben drenar lateralmente a los registros para que stos no se profundicen demasiado, usandotubera de PVC hidrulico de 10.16 cm (4") de dimetro como mnimo. Se debe construir en el fondo de la trin-cheras un firme como parteaguas con una pendiente del 2 al millar hacia los desfogues laterales o coladeras defondo, las trincheras debern sobresalir del piso terminado 10 cm mnimo para evitar que se introduzca el aguade lluvia.

3.9.3 Ductos.

Para canalizar los cables de control y fuerza desde los registros del equipo primario hasta las trincheras se de-ben utilizar tuberas de PVC tipo hidrulico. Cuando se requiera instalar cable dielctrico de fibras pticas dentrode las trincheras se deben canalizar en tubera de PVC tipo hidrulico.

3.10 Fosa de captacin de aceite, tanque colector y mamparas.

El sistema colector de aceite sirve para canalizar los derrames de aceite de los bancos de transformacin y/obancos de reactores, en caso de siniestros. Este sistema esta formado por fosa de captacin de aceite, tuberas,registros y tanque colector estos ltimos con tapa ciega.

3.10.1 Fosa de captacin de aceite.

Las fosas de captacin se deben disear en la cimentacin de los bancos de transformacin y/o bancos dereactores, la capacidad ser del 30% del volumen de aceite de cada unidad. Cada fosa de captacin incluiyesoporte metlico de rejilla tipo Irving con recubrimiento anticorrosivo, cuya superficie de captacin abarca total-mente la proyeccin horizontal de todos los elementos del banco de transformacin y/o banco de reactores (tan-ques principal y conservador, radiadores y boquillas). Sobre la rejilla se debe colocar una capa de 30 cm de es-




pesor de piedra bola con un dimetro entre 12 y 20 cm, la cual ayudar a extinguir el fuego. Las fosas de capta-cin se deben interconectar a un tanque colector comn con drenajes independientes y se deben disear consi-derando que sus escurrimientos se canalizarn por gravedad con tuberas de descargas con un dimetro nomenor de 25.4 cm (10).

3.10.2 Tanque colector.

El tanque colector se deben disear con una capacidad del 120% del volumen del aceite total de la unidad mayorde los bancos de transformacin y/o reactores. No tendr comunicacin con trincheras de cables o drenaje plu-vial. Este concepto incluye sistema de bombeo y crcamo para extraccin del agua de lluvia, que se acumule,garantizando con ello, que el volumen total del tanque colector este siempre disponible, el cual, consiste de unabomba para agua de Hp. protegida contra la intemperie, control automtico de electroniveles y la salida aldrenaje pluvial a travs de un filtro de arena. La localizacin del tanque colector debe quedar en una zona aleja-da de los equipos de transformacin y/o bancos de reactores, de fcil acceso y que no interfiera con construccio-nes y futuras ampliaciones.

La fosa de captacin, tanque colector y registros se deben disear de concreto hidrulico armado con una fc=19.6 Mpa (200 kg/cm2) el acero de refuerzo de fy = 411.6 Mpa (4200 kg/cm2).

El sistema colector de aceite debe cumplir con las especificaciones CFE JA100-57 Estructuras Metlicas y susCimentaciones para Subestaciones, Gua para la Prevencin, Control y Extincin de Incendios en Subes-taciones Elctricas y con las normas NFPA 15 y NFPA 851.

3.10.3 Mamparas.

Los transformadores y reactores de potencia deben estar separados entre s por medio de muros o mamparascontra incendio, con el fin de limitar los daos y la potencial propagacin del fuego a los equipos adyacentes.

Las mamparas deben tener una altura de 30 cm por arriba de la parte mas alta de los transformadores o reacto-res y una longitud que sobrepase 61 cm (30,5 cm de cada lado) el cuerpo de stos. Las mamparas se debendisear y construir para soportar al menos dos horas de fuego continuo.

El diseo de las mamparas debe realizarse tomando en cuenta los siguientes parmetros: velocidad mxima deviento con perodo de retorno de 200 aos y coeficiente ssmico de acuerdo a la zona donde se localice, tal comose indica en las Caractersticas Particulares; as como tambin las cargas actuantes como son: estructurasmetlicas, barras del terciario y neutro, etc, indicados en los planos de Disposicin de Equipo e Isomtrico conCargas.

Las mamparas o muros se deben disear de concreto, block macizo sin huecos o tabique rojo con acabado apa-rente, rigidizados con columnas y trabes de concreto armado o prefabricados de concreto armado con juntasdebidamente selladas. Se debe emplear concreto con una fc= 19.6 Mpa (200 kg/cm2) y acero de refuerzo de fy =411.6 Mpa (4200 kg/cm2). En ampliaciones, stas se deben considerar similares a los existentes.

El diseo debe cumplir con las especificaciones CFE JA100-57 Estructuras Metlicas y sus Cimentaciones paraSubestaciones, Gua para la Prevencin, Control y Extincin de Incendios en Subestaciones Elctricas, con lasnormas NFPA 15 y NFPA 851 y con el reglamento ACI-318.




3.11 Obras Complementarias.

Se debe de realizar el diseo de obras complementarias cuando se requiera y que contemplen lo siguiente:

El desvo de escurrimientos, cauces de arroyos naturales, canales de riego o canales de agua residuales, me-diante el uso de cunetas, contracunetas, canales superficiales o tuberas, tanques de amortiguamiento, pantallasdisipadoras de energa, bordos, muretes, lavaderos, etc, cumpliendo siempre con la velocidad mnima de 0.60m/seg y mxima de 3 m/seg, con las cuales evitan azolvamiento y erosin, respectivamente, de tal manera queresguarden las instalaciones de la subestacin y de los predios adyacentes, respetando los escurrimientos natu-rales.




4 INGENIERA DE DETALLE.

El Contratista debe desarrollar la ingeniera de detalle, documentar las memorias de clculo y elaborar los planosde todos los conceptos electromecnicos y civiles.

4.1 Ingeniera de detalle en el diseo electromecnico.

1. Cronograma de diseo electromecnico.

2. Esquema (diagrama unifilar simplificado).

3. Arreglo general.

4. Disposicin de equipo (planta).

5. Disposicin de equipo (cortes).

6. Isomtrico con cargas.

7. Localizacin trayectoria de trincheras, ductos y registros.

8. Herrajes y conectores (planta).

9. Herrajes y conectores (cortes).

10. Detalles de herrajes, conectores y lista de materiales.

11. Red de tierras.

12. Detalles de soldaduras, varillas, montaje de red de tierras y lista de materiales.

13. Terciario de transformadores o autotransformadores, (planta y cortes).

14. Detalle barra auxiliar.

15. Detalle de bus terciario.

16. Detalle de bus de reserva.

17. Alumbrado exterior (planta).

18. Alumbrado exterior, detalles de montaje, cuadro de cargas, diagramas y lista de materiales.

19. Localizacin de claros, flechas y tensiones.

20. Caseta de control. Arreglo de tableros, bateras y cargadores.

21. Caseta de control. Trayectorias de charolas y lista de materiales.




22. Caseta de control. Sistema de alumbrado y lista de materiales.

23. Gabinetes de tablillas en caseta de control.

24. Gabinetes de centralizacin.

25. Caseta de relevadores. Arreglo.

26. Caseta de relevadores. Trayectoria de charolas y lista de materiales.

27. Caseta de relevadores. Sistema de alumbrado y lista de materiales.

28. Arreglo(s) de servicios propios de corriente alterna, lnea de distribucin y/o terciario. Arreglo planta deemergencia.

29. Esquema (diagrama) unifilar de proteccin control y medicin general.

30. Tablero de control (mmico).

31. Tableros de protecciones.

32. Dimensiones generales y anclaje.

33. Esquemas desarrollados de proteccin control y medicin. Lneas 1, 2,....,n Tensiones_____ kV. Transformadores/Autotransformadores. relacin_____ kV. Amarre de barras o transferencia_____ n. Tensiones_____ kV. Proteccin diferencial de barras _____ n. Tensiones_____ kV. Medicin de barras _____ kV. Banco de capacitores _____ kV. Reactores _____ kV.

34. Diagrama unifilar de servicios propios. General.

35. Tablero de servicios propios.

36. Dimensiones generales y anclaje.

37. Esquemas desarrollados de servicios propios 220/127 VCA.

38. Esquemas desarrollados de servicios propios 125 VCD.

39. Esquemas desarrollados de servicios propios 48 VCD.

40. Banco de bateras 125 VCD y cargadores.

41. Diagramas y planos de sistema de comunicaciones y control supervisorio.

42. Dibujos de montaje a detalle: Todos los equipos principales indicando tipo, marca y peso para cada tensin. Transformador/Autotransformador de potencia.




Interruptores. Cuchillas desconectadoras. Transformadores de corriente. Transformadores de potencial inductivo. Transformadores de potencial capacitivo. Apartarrayos. Trampas de onda. Aislador soporte. Reactores. Capacitores. Transformador de servicios propios. Banco de bateras y los cargadores. Planta de emergencia.

43. Lista de cables de control y fuerza.

44. Memorias de clculo. Coordinacin de aislamiento (distancia de seguridad y distancias mnimas recomendadas, blindaje,

efecto corona, radiointerferencia [nivel de ruido]). Red de tierras. Flechas y tensiones con grficas para tendido. Alumbrado exterior y perimetral. Alumbrado caseta de control. Alumbrado caseta de relevadores. Aire acondicionado (tipo ventana). Planta de emergencia.

Estas memorias de clculo deben indicar el procedimiento citando las normas internacionales, nacionales o in-ternas de CFE que se utilicen como fuente de informacin. En los casos que se requiera del uso de programasde cmputo, el Contratista debe proporcionar una copia en discos de 3", as como la licencia para la utilizacinde stos.

4.2 Ingeniera de detalle en el diseo civil.

1. Cronograma de diseo civil.

2. Plataformas, terraceras y jardinera.

3. Bardas, incluyendo diseo arquitectnico de fachadas y puertas.

4. Pisos terminados.

5. Camino de acceso a la subestacin.

6. Accesos (caminos) interiores y perimetrales.

7. Edificio SF6 Estructural, incluyendo cimentaciones. Arquitectnico, con fachadas y pisos.




Hodrosanitario, incluyendo fosa sptica.8. Caseta de control y caseta de relevadores.

Estructural, incluyendo cimentaciones. Arquitectnico, con fachadas y pisos. Hidrosanitario, incluyendo fosa sptica.

9. Sistemas de drenajes.

10. Sistemas de trincheras y ductos.

11. Estructuras mayores. Estructuras metlicas. Cimentaciones de estructuras metlicas.

12. Cimentacin y muros de proteccin para bancos de transformacin y/o reactores.

13. Estructuras menores (soporte y cimentacin) Interruptores. Cuchillas desconectadoras. Transformadores de corriente. Transformadores de potencial inductivo. Transformadores de potencial capacitivo. Apartarrayos. Trampas de onda. Aislador soporte. Capacitores. Transformador de servicios propios

14. Arreglo terciario y servicios propios. Estructuras soporte. Cimientos.

15. Tanque colector de aceite.

16. Cisterna para agua potable.

NOTAS:

[1] Todos los diseos deben presentar su Memoria de Clculo correspondiente, donde se justifique plenamente el anlisis ydiseo adoptado.

[2] Las actividades de diseo electromecnico y civil que se han relacionado son indicativas mas no limitativas, por lo que elLicitante debe adicionar las que considere necesarias para cada subestacin en particular.

[3] Todos los diseos deben quedar documentados en planos para construccin, de los cuales, cuatro tantos de su edicinfinal deben ser entregados a CFE (dos en papel albanene y riveteados, y dos en papel bond) con el correspondiente res-paldo de archivos de AutoCad Versin 14 o superior en CD.

Diseñodiseño de una subestacion de Una Subestacion

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