Medium voltage electrical line for the feeding of extraction water pumps

Abstract

La combinación de un clima prácticamente desértico con un incremento demográfico exponencial, derivado de una expansión económica, lleva a un incremento de la demanda de agua. Esta situación es la que se ha generado en Riad, capital de Arabia Saudí, lugar donde se enmarca este proyecto. Con motivo de responder a esta demanda, se han buscado balsas de agua subterráneas. La más cercana a la ciudad se ha encontrado a 70km de ahí. La compañía suministradora de agua ha pedido el diseño de una instalación para la explotación de ésta. Como toda industria, necesita de suministro eléctrico para su funcionamiento. Ahí es donde entra en acción este proyecto. Para dar respuesta a esta necesidad energética, se ha ideado una instalación que consta de siete líneas aéreas de media tensión que se situarán sobre la balsa de agua subterránea de manera uniforme para alimentar a las bombas de extracción. Es necesario destacar que, dado que la compañía suministradora de agua será la propietaria de la instalación, han prevalecido sus peticiones por encima de optimizaciones técnicas, consecuencia de ello es que el diseño se realice a 33kV. Este proyecto se centra en la descripción, diseño y cálculo de una de las siete líneas. Además, explica detalladamente como se realiza la alimentación de los pozos a través de una transición de la línea aérea hasta el transformador correspondiente. Estas líneas son alimentadas desde una subestación transformadora. Por otro lado, explica el diseño de una línea subterránea que es necesaria para llevar suministro eléctrico desde la subestación transformadora hasta la planta de tratamiento de aguas. La normativa que se ha tenido que usar es la saudita, la normativa SEC. Por petición del cliente también se ha utilizado otra normativa más restrictiva del país, la normativa Aramco. En aspectos técnicos en los que hubiese un vacío en la regulación, como por ejemplo en el sistema de puesta a tierra, se han utilizado las normas internacionales de la IEEE. Cabe destacar que uno de los factores determinantes a la hora del diseño y que ha marcado la originalidad del proyecto han sido las condiciones ambientales. Al encontrarse en una zona prácticamente desértica con temperaturas tan elevadas se ha necesitado prever el funcionamiento de cada equipo ante condiciones extremas.

The combination of a desert climate with a demographic increase, due to an economic expansion, leads to an increase of the water demand. This situation has been given at Riyadh, Saudi Arabia’s capital, where this project is located. In response to this demand, underground water reservoirs have been searched. The nearest founded is 70km away from the city. The water company supplier has request the design of a facility for the operation of it. As any industry, it needs of electric supply for its working. That is the point where this project enters. In order to respond to this energetic demand, it has been thought up a facility which consist of seven medium voltage overhead lines which will be located over the underground water reservoirs to feed the extraction pumps. It is needed to highlight that, as the water supplier company is the owner of the facility, their requests have prevailed over the possible technical optimization, example of this is the given voltage as 33kV. This project focusses its attention on the description, design and calculation of one of the seven lines. Moreover, it explains how is made the well feeding through a transition between the overhead line till the corresponding transformer. These lines are fed from a transformation substation. Also, this projects describes the design of an underground line which is necessary for the electric supply of the water treatment plan. The regulation which has been taken into account is the Saudi’s, the SEC regulation. As a client request, other local specification has been bear in mind, the Aramco. Where a specification gap has been found, IEEE international regulation has been used. It should be emphasized that, one of the decisive factors in order to design and which has originally marked this project is its ambient conditions. As it is located on a desert site with extreme temperatures, it has been needed to test the correct operation of each equipment under these working conditions.