Sistema de tierras de plantas y subestaciones eléctricas

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 1 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.
MODIFICACIONES, ADICIONES Y REQUERIMIENTOS ESPECÍFICOS
Las especificaciones indicadas a continuación complementan lo establecido en la especificación
normalizada CFE 00J00-01 “Recomendaciones para el Cálculo Preliminar de Redes de Tierra en
Plantas y Subestaciones Eléctricas”, en caso de presentarse incompatibilidad entre lo anotado en
dicho documento y lo mencionado en la presente Addenda, regirá lo indicado en ésta última.
1. DOCUMENTOS QUE APLICAN
NRF-002-CFE
Manuales Técnicos
IEEE Std 80-2000
Guide for Safety in AC Substation Grounding
IEEE Std 518-82
Guide for the installation of Electrical Equipment to
Minimize Noise Imputs to Controllers from External
Sources
IEEE Std 1050-89
Guide for Instrumentation and Control Equipment
Grounding in Generating Station
IEEE Std 1100-99
Recommended Practice for Powering and Grounding
Sensitive Electronic Equipment (IEEE Emerald Book)
El proveedor del Sistema de Tierras debe tener presente, que para los efectos de esta especificación
y durante el tiempo de vigencia del contrato, debe considerarse la última emisión o revisión de los
documentos antes indicados, a la fecha del contrato.
2. ALCANCE DEL SUMINISTRO
El alcance de suministro debe incluir: la ingeniería, el diseño, fabricación, suministro de materiales y
accesorios que constituyen el Sistema de Red de Tierras para la Central; considerando además
empaque, preparación para embarque, embarque y transporte al sitio de todos los equipos y
materiales, montaje y supervisión de montaje, pruebas, puesta en servicio, garantías, seguros,
servicios, aranceles, impuestos y en general toda la información y documentación necesaria para la
instalación, puesta en servicio y mantenimiento del sistema.
2.1. Sistema de tierras en casa de máquinas
El Sistema de Tierras en la casa de máquinas debe comprender sin que esto sea limitativo, las
siguientes zonas como mínimo:
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 2 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.
a) Piso de Excitadores,
b) Piso de Generadores,
c) Galería y lumbrera de buses de fase aislada,
d) Piso de Turbinas,
e) Piso de Unidad Auxiliar hidráulica,
f)
Galería de inspección,
g) Galería de Drenaje,
h) Galería de oscilación,
i)
Malla principal en Desfogue.
2.2. Sistema de tierras en el edificio de la Subestación encapsulada en SF 6, Plataforma de
transformadores de potencia y bahías de salida de las líneas de 400 kV.
El Sistema de Tierras en la zona de la subestación debe comprender sin que esto sea limitativo, las
siguientes zonas como mínimo:
a) Plataforma de transformadores de potencia,
b) Edificio de subestación SF6 de 400 kV,

Subestación de 400 kV,

Sala de tableros de 480 y 13 800 VCA,

Sala de baterías,

Sala de control, (forma parte del suministro del SCAAD)

Sala de tableros de protecciones.
c) Zona de las bahías de salida de las líneas de 400 kV
d) Interconexión de la red de Plataforma de transformadores de potencia-SF6 de 400 kV
(siempre y cuando el análisis presentado por el proveedor demuestre la conveniencia de
realizar este enlace) con la red de la casa de máquinas.
2.3. Áreas exteriores
El Sistema de Tierras en las áreas exteriores debe comprender sin que esto sea limitativo, las
siguientes zonas como mínimo:
a) Obra de toma,

Zona de compuertas,
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 3 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.

Zona de grúa,

Caseta de equipos eléctricos,

Caseta de equipos de control de compuertas, etc.
b) Vertedor,

Zona de compuertas,

Zona de grúa,

Caseta de equipos eléctricos,

Caseta de planta Diesel de emergencia,

Caseta de centrales oleodinámicas, etc.
c) Cortina
2.4. Edificios auxiliares
El Sistema de Tierras en los edificios auxiliares comprende sin que esto sea limitativo, las siguientes
instalaciones:
a) Edificio para talleres(taller eléctrico –mecánico),
b) Edificio técnico (Residencia General),
c) Comedor,
d) Almacén para refaccionamiento mayor,
e) Almacén para artículos de alta rotación,
f)
Almacén 1 de residuos peligrosos,
g) Almacén 2 de residuos peligrosos,
h) Almacén de chatarra
i)
Almacén de ceniza volante,
j)
Dos dormitorios
k) Caseta de seguridad física para vigilancia y control vehicular,
l)
Resguardo militar,
m) Tres embarcaderos (dos en la CH el Cajón y uno en la CH Aguamilpa),
n) Archivo administrativo en Tepic.
2,5. Conexiones y conformación del sistema de tierras
El sistema de tierras debe estar integrado básicamente por: la malla principal, preferentemente
ubicada en la zona de desfogues para el caso de casa de máquinas, electrodos de tierra, red
(embebida en concreto) distribuida en todas las zonas e instalaciones descritas en los puntos
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 4 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.
anteriores y en todos los niveles de la casa de máquinas, conectando a esta red, todas las partes
metálicas, por ejemplo:
a) Escaleras,
b) Barandales,
c) Rejillas o Escotillas,
d) Rieles,
e) Estructuras,
f)
Ductos,
g) Tuberías,
h) Soportería en general,
i)
Carcazas,
j)
Estatores,
k) Tanque de transformadores,
l)
Neutros,
m) Envolventes de bus de fase aislada y electroducto, etc.
3. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO
El diseño del sistema de tierras debe cumplir con los siguientes requisitos importantes:
a) Proteger al equipo y personal, de potenciales peligrosos (contacto, de paso y
transferencia), en todas las condiciones de operación,
b) Suministrar un camino de tierra a las corrientes debidas a las descargas atmosféricas,
c) Proveer una trayectoria de baja impedancia para el regreso de las corrientes de falla,
para que los dispositivos de protección de sobrecorriente puedan actuar rápidamente y
limpiar el circuito fallado,
d) Proveer control de sobrevoltajes,
e) Resistencia de la red, sea lo suficientemente baja para eliminar el ruido eléctrico, creado
por sobrevoltajes transitorios, que puedan afectar el correcto funcionamiento de los
componentes con base en microprocesadores.
f)
Proporcionar una referencia de potencial a tierra a todos los equipos y sistemas que lo
requieran para conducir las corrientes de corto circuito que se presenten en cualquiera
de éstos y descargar rápidamente las sobretensiones creadas por cualquier causa.
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 5 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.
g) Proporcionar una trayectoria de descarga de las sobretensiones provocadas por
descargas atmosféricas y por maniobras de interruptores, en general todas aquellas que
pongan en riesgo la seguridad del personal.
4. CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO
Para cumplir con los requisitos anteriores, en el desarrollo del calculo se debe tomar en cuenta los
siguientes datos propios del sitio (Casa de Máquinas y Subestación), los cuales deben ser obtenidos
y/o definidos por el proveedor:
e) Resistividad del suelo, medición obtenida en la época de sequía,
f)
La corriente máxima de corto circuito (monofasica y trifasica); la de mayor valor, para el
caso de la falla monofásica debe considerarse el sistema sólidamente aterrizado,
g) Máxima elevación de tensión permisible para equipo de intercomunicación, en caso de
que los haya,
h) Resistividad del material del piso definitivo (en todas las áreas) de Casa de Máquinas,
Subestación, áreas exteriores y edificios auxiliares,
i)
Tiempo de liberación de una falla dentro de la Central, (1s)
j)
Arreglo general del equipo de Casa de Máquinas y Subestación, áreas exteriores y
edificios auxiliares,
k) En general, el sistema de red de tierras debe cumplir con el siguiente criterio:
Los gradientes de potencial en la superficie deberán ser menores o iguales a la tensión
de contacto y de paso en cualquier parte de la red, incluso 2 m fuera de la misma.
l)
El cable del sistema de tierras debe soportar la máxima corriente de falla trifásica que se
presente en la central cuando se trate de una corriente de retorno por trayectoria
metálica ( formula Onderdok).
m) Los calibres mínimos de los conductores a utilizar para el sistema de tierras deben ser:
4/0 AWG para la(s) malla(s) principal(es), y 2/0 AWG para la red(es) que conectan los
equipos a la(s) malla(s) principal(es).
n) Se deben emplear electrodos de tierra (varillas) de 3 m de longitud y 1,875 cm de
diámetro.
o) Todas las interconexiones de cables y entre cables y varillas deben ser soldadas,
enterradas y embebidas en concreto cuando, si son losas de concreto.
p) Todas las derivaciones se deben hacer mediante un proceso de soldadura exotérmica.
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 6 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.
q) Utilizar para la malla(s) y red(s) donde sea conveniente, los diferentes tipos de
conexiones eléctricas fundidas para conductores de cobre suave desnudo del mismo o
diferente calibre de conductores, siendo algunas de ellas:








r)
Paso,
En L,
En T,
En X,
De cable a estructura,
De cable a electrodo o varilla de tierra,
De cable a cerca,
Y las que se requieran (entre otras).
En el caso particular de la Casa de Máquinas, considerar que al no tener un área regular,
y en donde el terreno tiene valores altos de resistividad, debido a la profundidad, es
necesario utilizar la zona de desfogues, para tener el área necesaria donde instalar la
malla e interconectarla con la red de la zona de la Subestación Encapsulada en SF 6
(siempre y cuando el análisis presentado por el proveedor demuestre la conveniencia de
realizar este enlace).
s) En general, la malla principal de tierras en la Casa de Máquinas debe estar al nivel del
tubo de aspiración y desfogues, 50 cm bajo el concreto, en contacto directo con el
terreno y aterrizada con los electrodos de tierra; de esta malla subirán cables para
conectarse al cable que rodeará cada piso, embebidos en el concreto de los muros;
instalándose con profundidad adecuada en los muros, registros con tapas removibles,
localizados convenientemente a lo largo y ancho de la Casa de Máquinas, para de estos
hacer las derivaciones o conexiones a cada equipo. Por ningún motivo CFE aceptará
que los conductores de la red de tierras se instalen superficialmente sobre pisos o
muros, es decir, los conductores de tierras deben ser instalados embebidos en concreto
o enterrados según sea el caso.
t)
En el desarrollo de la memoria de cálculo, para determinar la malla principal y la red de
tierras no debe considerarse el envarillado (estructuras metálicas) propio de la Casa de
Máquinas.
5. INFORMACION REQUERIDA
5.1. Con la oferta
Las ofertas deben acompañarse de la siguiente documentación:
a) Cuestionario totalmente contestado.
b) Planos con dimensiones generales, indicando en forma preliminar:

Longitud total del conductor que debe formar la malla de tierra,

Longitud total de la red de tierras
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 7 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.

Número de electrodos de tierra,

Características de la cuadrícula del conductor que forma la malla de tierra,
incluyendo los electrodos de la red,

Memoria de cálculo preliminar.
c) Listado con nombre específico de cada una de las obras en las que haya participado,
similares al proyecto hidroeléctrico El Cajón.
5.2. Después de la colocación de la orden
El proveedor se obliga a enviar para revisión de CFE los siguientes documentos:
a)
Reporte de lecturas de las mediciones de la resistividad del terreno,
b)
Memoria de cálculo, considerando los criterios que establecen los documentos citados
en el capítulo 2 del presente documento.
c)
Plano(s) de la malla y red principal, mostrando a todos los equipos conectados a la
misma, tanto de Subestación como de Casa de Máquinas y en las diferentes áreas
exteriores y edificios auxiliares. Estos plano(s) deben mostrar también, detalles de los
diferentes tipos de conexiones y anexado la lista de materiales correspondiente.
Finalmente anotará en cada plano, memoria, etc., el nombre de la obra especifica para lo cual se
envía dicha información.
5.3. Después de la instalación
a) Comprobación mediante medición (anexando reporte de mediciones) que el valor de la
resistencia de la red de tierras es igual o menor al obtenido en la memoria de cálculo,
b) Comprobación de que las tensiones de contacto, de paso y de transferencia, que se
presentan (iguales o mejores a las obtenidas en la memoria de cálculo), permiten la
completa seguridad del personal operativo.
c) Comprobación, para el caso de las zonas donde se ubica equipo electrónico
(microprocesado), que el valor de la resistencia de la red de tierras, sea lo
suficientemente baja para eliminar las interferencias a estos equipos por las
sobretensiones transitorias.
d) Entrega de todos los planos, diagramas, etc., que comprenden el Sistema de Tierras con
la característica “AS BUILT”
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 8 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.
6. CUESTIONARIO
6.1. Generalidades
El licitante debe proporcionar a la Comisión los datos que se solicitan en este cuestionario, utilizando
los espacios previstos y en las unidades que se indica en cada caso.
a) Nombre de la instalación:
__________________________________________
b) Lote Nº:
__________________________________________
c) Entrega planos preliminares:
(___)
SI
(____)
NO
d) Entrega descripción y cantidad de los materiales de acuerdo al diseño en forma
preliminar:
Casa de Máquinas
(___)
SI
(____)
NO
Subestación
(___)
SI
(____)
NO
Areas Exteriores
(___)
SI
(____)
NO
Edificios auxiliares
(___)
SI
(____)
NO
e) Entrega memoria de cálculo preliminar (___)
SI
(____)
NO
NOTA:
Se aclara al licitante ganador que la medición de la resistividad del suelo en todos los frentes, el
suministro, diseño, instalación y óptimo funcionamiento del Sistema de Red de Tierras así como el
cumplimiento técnico-económico de todo lo antes descrito, es responsabilidad del mismo.
“EN CUMPLIMIENTO A LO ESTABLECIDO EN LAS BASES DE LA LICITACIÓN EMITIDA POR
LA COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD, LO RELACIONADO CON LOS ASPECTOS
“TÉCNICOS GENERALES Y ADMINISTRATIVOS” QUE AMPARAN EL ALCANCE DEL
SUMINISTRO DEL “SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES
ELÉCTRICAS”, TALES COMO: EMPAQUE Y EMBARQUE; SERVICIO DE MONTAJE, PRUEBAS
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE TIERRAS PARA PLANTAS Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN CFE- 00J00-01
ADDENDA
Hoja 9 de 9
Nombre(s) de la(s) instalación(es)
PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAY.
Y PUESTA EN SERVICIO; BASES DE EVALUACIÓN Y PENALIZACIÓN; GARANTÍAS DE
CALIDAD; PROGRAMAS DE ENTREGA DEL EQUIPO; CUESTIONARIO DE PRECIOS; FORMA
DE PAGOS; TIPO DE CAMBIO; RESPONSABILIDAD; EXPERIENCIA. PARA ESTOS ASPECTOS,
SERÁ MANDATORIO Y SE APLICARÁ LO INDICADO EN LA SECCIÓN 1 A LA 8 DE LAS BASES
DE LICITACIÓN.
L E CAJ 01 02/DBN T EL 06
REV 0
CAJ-00J00-01-AD-1.doc