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Líneas de transmisión Líneas de transmisión
Profesor: César Profesor: César ChiletChilet
2015
ÍndiceÍndice
1.1. Introducción.Introducción.2.2. GeneralidadesGeneralidades
Componentes.Componentes. ConductoresConductores Calibres y longitudes.Calibres y longitudes. Cable de guarda.Cable de guarda.
3.3. Nivel de tensiónNivel de tensión
4.4. Parámetros Parámetros eléctricos.eléctricos.
Efecto resistivo.Efecto resistivo. Efecto Inductivo.Efecto Inductivo. Efecto capacitivo.Efecto capacitivo. Efecto corona.Efecto corona. ConductanciaConductancia
5.5. ModelamientoModelamiento y y desempeñodesempeño
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 22
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1. INTRODUCCIÓN1. INTRODUCCIÓN
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TransporteTransporte
ConsisteConsiste en una en una red de líneas red de líneas aéreas, o cables aéreas, o cables subterráneos. subterráneos.
Las líneasLas líneas::diseñadas para diseñadas para transportar transportar grandesgrandescantidades de cantidades de potencia.potencia.
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Tipos de transporteTipos de transporte
Gran parte de la potencia
se transporta mediante
líneas aéreas de AC,
utilizándose DC para
propósitos especiales. Los cables subterráneos
se utilizan en general en zonas densamente pobladas, o bajo agua, para largas distancias.
2. GENERALIDADES2. GENERALIDADES
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2.1 COMPONENTES2.1 COMPONENTES
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A) Conductores eléctricosA) Conductores eléctricos
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Conductores de fase.Conductores de fase.MATERIAL CONDUCTOR:MATERIAL CONDUCTOR:
Se utilizan casi exclusivamente conductores a base de aluminio, por razones de economía y de facilidad de ejecución.
Mayor diámetro que el equivalente en cobre (por tanto menor densidad de flujo eléctrico en la superficie proporcionando un menor gradiente de potencial y menor tendencia al ionizado del aire – efecto corona)
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
Conductores de faseConductores de fase
Los conductores típicos son : AAC conductor totalmente de aluminio AAAC conductor totalmente de aleación de
aluminio. ACSR conductor de aluminio y alma de acero. ACAR conductor de aleación de aluminio reforzado.
Los nombres código del los cables AAC son nombres de flores (por ejemplo: 4AWG Rose; 266,8 MCM Daisy; 636 Orchid) y los cables ACSR son nombres de aves (por ejemplo 1 AWG Robin; 636 MCM Grosbeak; 1590 Falcon)
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
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CableCable
La sección transversal de un La sección transversal de un cable de alta tensión.cable de alta tensión.
En la parte central, los cables En la parte central, los cables son de acero y en parte externa son de acero y en parte externa son de aluminio.son de aluminio.
Debido al efecto pelicular “Debido al efecto pelicular “skinskin”, ”, la corriente tiene a distribuirse la corriente tiene a distribuirse por la parte externa, donde el por la parte externa, donde el aluminio es buen conductor.aluminio es buen conductor.
El acero brinda la fortaleza al El acero brinda la fortaleza al cable.cable.
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ACSRACSR
Es el tipo mas común. El reforzamiento
consiste de un alma de acero de alambres de acero galvanizado que algunas veces es engrasado para protección adicional contra la corrosión.
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Conductor ACSRConductor ACSR
Capacidad de corriente: 650 ACapacidad de corriente: 650 A Conductor: 54 AL/7SConductor: 54 AL/7S Hilos Hilos de aluminio 3 capas 54 conductores de aluminio 3 capas 54 conductores AlmaAlma de acero 7 conductoresde acero 7 conductores
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Ejemplo de conductores ACSREjemplo de conductores ACSR
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Conductores en haces.Conductores en haces.
Normalmente las Normalmente las
líneas de media y alta líneas de media y alta
tensión tienen líneas tensión tienen líneas
con conductores en con conductores en
haces.haces.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
Conductores en haces.Conductores en haces.
La razón para esto es que los La razón para esto es que los campos eléctricos alrededor campos eléctricos alrededor del conductor son reducidos. del conductor son reducidos.
Esto lleva para bajar pérdidas Esto lleva para bajar pérdidas por efecto corona y a un por efecto corona y a un menor ruido. menor ruido.
También la reactancia de la También la reactancia de la línea en el ohm/km es línea en el ohm/km es reducido por consiguiente hay reducido por consiguiente hay un incremento en la un incremento en la transmisión de potencia.transmisión de potencia.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
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03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 1717
Sección a escogerSección a escoger
Considerar: Intensidad admisible en régimen permanente. Caída de tensión Características mecánicas de los conductores Intensidad de corto-circuito admisible.
Esfuerzos térmicos. Esfuerzos electrodinámicos.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 1818
Sección a escogerSección a escoger
Efecto corona. Aparamenta de protección. Normatividad. Condiciones de seguridad. Condiciones reguladores. Pérdidas de energía. Precio.
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Factores a considerarFactores a considerar
PrecioPrecio Materias primas Industria transformadora Costo energético
ResistividadResistividad: Caídas de tensión. Pérdidas Joule.
Características MecánicasCaracterísticas Mecánicas: Tensión de ruptura Reutilización
CorrosiónCorrosión: Tiempo promedio
de vida de la instalación.
Lugar de implementación.
Temperatura de Temperatura de funcionamientofuncionamiento Potencia
transpordada. Exploración.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 2020
ComparacionesComparaciones
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Electric characteristics of AC Electric characteristics of AC overhead power lines (data refer to overhead power lines (data refer to one circuit of a doubleone circuit of a double--circuit line)circuit line)
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 2121
C) C) Cable de guardaCable de guarda
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 2222
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Cable guardaCable guarda
Los cables de tierra se instalan en las líneas eléctricas aéreas de alta tensión como protección contra el impacto de las posibles descargas de los rayos sobre ellas.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe
Cable de guardaCable de guarda
Se muestra una línea trifásica con Se muestra una línea trifásica con apantallamiento o protectores aéreos.apantallamiento o protectores aéreos.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe
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Cable guardaCable guarda
Se sitúan sobre las fases, uno o dos cables, según la disposición de éstas y la tensión de la línea.
Entre 66 kV y 380 kV es habitual su instalación y tensiones inferiores no es frecuente.
Generalmente se dispone uno en la punta de los apoyos.
Los tipos más empleados son los de acero galvanizado y los de alumoweld.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe
Cable de guarda con fibra ópticaCable de guarda con fibra óptica
La gran ventaja de La gran ventaja de esa asociación reside esa asociación reside en la alta en la alta confiabilidad en la confiabilidad en la transmisión y transmisión y recepción vía fibra recepción vía fibra óptica y en la óptica y en la cantidad de canales cantidad de canales disponibles.disponibles.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe
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3 NIVEL DE TENSIÓN3 NIVEL DE TENSIÓN
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 2828
Tensión de servicioTensión de servicio
Costo del transporte de energía en función de: Potencia de recepción, nivel de tensión y longitud de la línea.
El óptimo económico (tensión) crece con la longitud de la línea y con la potencia a transmitir.
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03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 2929
Tensión de servicioTensión de servicio
Para determinar la tensión más conveniente y cuando se trata de líneas cuya longitud es superior a 30 Km, puede aplicarse la fórmula empírica y aproximada, debida a ALFRED STILL:
U = tensión de línea (kV), L = longitud de la línea (km) P = potencia activa conducida (kW).
10061,15,5
PLU +⋅=
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 3030
Evaluación técnicoEvaluación técnico--económicoeconómico
Costos fijos: postes, aisladores, conductores, equipamiento terminal, derechos de paso.
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Tensión de servicioTensión de servicio
Costos relativos a la pérdida de energíaCostos relativos a la pérdida de energía
Potencia = 150 MW Distancia: 300 km Potencia = 150 MW Distancia: 300 km Sección=400 mmSección=400 mm22..
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
Espaciamiento equivalente entre Espaciamiento equivalente entre conductoresconductores
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
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Espaciamiento equivalente entre Espaciamiento equivalente entre conductoresconductores
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 3434
Comparación AC o DCComparación AC o DC
El tamaño exacto a partir del El tamaño exacto a partir del
cual las líneas de corriente cual las líneas de corriente
continua pasan a predominar continua pasan a predominar
depende de muchos depende de muchos
factores, incluyendo las factores, incluyendo las
tecnologías utilizadas en tecnologías utilizadas en
conversores AC/DC cuyos conversores AC/DC cuyos
costos han variado con el costos han variado con el
tiempo.tiempo.
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03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 3535
Selección del Selección del nivel de nivel de
tensión para tensión para L.T.L.T.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 3636
Características Características eléctricas de una eléctricas de una
línea aérea AC línea aérea AC (línea de doble (línea de doble
circuito)circuito)
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LTLT MANTARO MANTARO -- COTARUSECOTARUSE
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 3737
Datos técnicos líneas Datos técnicos líneas de de transmisióntransmisión
Código Línea LCódigo Línea L--2051/2052 L2051/2052 L--2053/20542053/2054 Denominación MANTARO Denominación MANTARO –– COTARUSECOTARUSE--
COTARUSE COTARUSE -- SOCABAYASOCABAYA Sistema SEIN Sistema SEIN SEINSEIN Calificación P Calificación P PP Tensión Nominal (Tensión Nominal (kVkV) 220 ) 220 -- 220220 Longitud x Terna (Km) 295.9 Longitud x Terna (Km) 295.9 -- 314.2314.2 Tipo AéreoTipo Aéreo EstructurasEstructuras
Material AceroMaterial Acero Cantidad 581 662Cantidad 581 662
Cadena AisladoresCadena Aisladores Material PorcelanaMaterial Porcelana NN°° Suspensión 19 Suspensión 19 -- 1919 NN°° Anclaje 19 Anclaje 19 -- 1919
Año puesta en servicio 2000 Año puesta en servicio 2000 -- 20002000
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 3838
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Parámetros eléctricos de las LTParámetros eléctricos de las LT
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 3939
Características del conductorCaracterísticas del conductor
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 4040
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Características del cable de guardaCaracterísticas del cable de guarda
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 4141
4. PARÁMETROS ELÉCTRICOS4. PARÁMETROS ELÉCTRICOS
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe
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Parámetros eléctricos de la LTParámetros eléctricos de la LT
Los cuatro parámetros de las líneas, Los cuatro parámetros de las líneas, uniformemente distribuidos a lo largo de uniformemente distribuidos a lo largo de su longitud, son:su longitud, son: La resistencia serie (La resistencia serie (ΩΩ/km)/km),, La reactancia inductiva serie (La reactancia inductiva serie (ΩΩ/km)/km),, La conductancia paralelo (S/km),La conductancia paralelo (S/km), La La susceptanciasusceptancia capacitiva paralelo (S/km).capacitiva paralelo (S/km).
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 4343
Parámetros eléctricos de la LTParámetros eléctricos de la LT
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 4444
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a) efecto resistivoa) efecto resistivo
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 4545
Resistencia serieResistencia serie
La resistencia eléctrica que presenta un La resistencia eléctrica que presenta un conductor para DC (conductor para DC (RdcRdc) es directamente ) es directamente proporcional a su longitud proporcional a su longitud llllllll e inversamente e inversamente proporcional a su sección transversal proporcional a su sección transversal SS..
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 4646
SRdc CC
l⋅= °° 2020 ρ
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Coeficiente de resistividad a 20Coeficiente de resistividad a 20°°CC
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 4747
MaterialResistividad
(ΩΩΩΩ.mm2/km)
Cobre 17,241
Aluminio duro 28,264
Aleación de
aluminio32,50
Acero galvanizado 192
Acero recubierto
de aluminio84,8
MaterialResistividad
(ΩΩΩΩ.mm2/km)
AAC 28,71
AAAC 33,46
ACSR 32,31
ACAR 30,21
ResistenciaResistencia
Factores que afectan a la resistencia efectiva Factores que afectan a la resistencia efectiva de los conductores:de los conductores: Trenzado en espiral de los cables.Trenzado en espiral de los cables. Distribución no uniforme de la corriente por el Distribución no uniforme de la corriente por el
conductor (Efecto pelicular o conductor (Efecto pelicular o skinskin).). Temperatura del conductor.Temperatura del conductor.
2I
conductorelenpotenciadePérdidasRefectiva =
25
a) Trenzado en espirala) Trenzado en espiral
Los hilos del trenzado poseen mayor longitud que la del Los hilos del trenzado poseen mayor longitud que la del conductor completo, por ello el valor calculado de conductor completo, por ello el valor calculado de resistencia difiere del real.resistencia difiere del real.
Incremento de 1% para conductores de 3hilos y 2% Incremento de 1% para conductores de 3hilos y 2% para conductores concéntricamente trenzados para conductores concéntricamente trenzados
b) Variación de la resistencia con la b) Variación de la resistencia con la TemperaturaTemperatura
TemperaturaTemperatura: La resistencia eléctrica aumenta con el : La resistencia eléctrica aumenta con el aumento de la temperatura del material conductor.aumento de la temperatura del material conductor.
Para los conductores metálicos, la variación de la Para los conductores metálicos, la variación de la resistencia con la temperatura se considera lineal y es resistencia con la temperatura se considera lineal y es dependiente del material.dependiente del material.
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Donde:Donde: R1 = resistencia a la temperatura T1R1 = resistencia a la temperatura T1 R2 = resistencia a la temperatura T2R2 = resistencia a la temperatura T2 T constante del materialT constante del material
ρρALAL--2020°°C=C= 2,83 x102,83 x10--88 ΩΩm.m. ρρCu recocidoCu recocido--2020°°C=C= 1,77 x101,77 x10--88 ΩΩm.m. TTALAL--2020°°C=C= 228228°°C, temple duro con 61% de conductividadC, temple duro con 61% de conductividad TTcucu recocidorecocido--2020°°C=C= 234,5234,5°°CC con 100% de conductividad.con 100% de conductividad. TTcucu temple durotemple duro--2020°°C=C= 241,0241,0°°CC con 97,3% de conductividad.con 97,3% de conductividad.
Variación de la resistencia con la Variación de la resistencia con la TemperaturaTemperatura
Variación de la resistencia con la Variación de la resistencia con la Temperatura Temperatura (1)(1)
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 5252
( )[ ]
1
1
1
20
003929,0
004032,0
)(
)(
201
−
−
−
°−−
°=
°=°=
°=
°−⋅+⋅=
C
C
CcabledeloperacióndeatemperaturT
Catemperaturdeecoeficient
CTRR
CU
AL
CDCTDC
αα
α
α
27
Coeficientes de temperaturaCoeficientes de temperatura
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 5353
MaterialCableado y/o
Número de hilosCoeficiente de
temperatura (1/°C)
AAAC
7193761
0,003390,003370,003240,00312
ACSR
6/126/754/754/19
0,004030,003930,003850,00371
ACAR
12/718/1930/724/13
0,003710,003590,003730,00365
Variación de la resistencia con la Variación de la resistencia con la Temperatura Temperatura (2)(2)
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 5454
( )[ ]
ternasdenúmerot
faseporsconductoredenúmeron
tnTRR CDCTDC
==
⋅×−⋅+⋅= °−−
120120 α
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c) Influencia del efecto pelicular (efecto c) Influencia del efecto pelicular (efecto skinskin))
La corriente DC se distribuye uniformemente por La corriente DC se distribuye uniformemente por
la sección transversal del conductor, sin la sección transversal del conductor, sin
embargo, cuando una corriente AC recorre el embargo, cuando una corriente AC recorre el
conductor, disminuye la densidad de corriente conductor, disminuye la densidad de corriente
en la sección central y se incrementa en su en la sección central y se incrementa en su
periferia (efecto pelicular)periferia (efecto pelicular)
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 5555
c) Influencia del efecto pelicular (efecto c) Influencia del efecto pelicular (efecto skinskin))
El efecto piel se incrementa con la frecuencia.El efecto piel se incrementa con la frecuencia.
El incremento en la resistencia efectiva (proporcional a la El incremento en la resistencia efectiva (proporcional a la
frecuencia) observable a 60 Hz (alrededor del 3%)frecuencia) observable a 60 Hz (alrededor del 3%)..
( )( )
( )Hzfrecuenciaf
cmconductordeldiámetroD
DfRR
EXT
EXTTDCTAC
:
:
105,71 742 −−− ⋅⋅⋅+⋅=
29
b) efecto inductivob) efecto inductivo
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 5757
Inductancia de la LTInductancia de la LT
30
Confidential Property of Schneider Electric
Distancia media geométricaDistancia media geométrica
Confidential Property of Schneider Electric 60
Línea simplex Línea simplex –– simple circuitosimple circuito
31
Confidential Property of Schneider Electric 61
Línea Línea duplexduplex –– simple circuito simple circuito ((2 2 condcond. . por fase)por fase)
Confidential Property of Schneider Electric 62
Línea Línea triplextriplex –– simple circuito simple circuito ((3 3 condcond. . por fase)por fase)
32
Confidential Property of Schneider Electric 63
Línea de doble circuito simplexLínea de doble circuito simplex
Confidential Property of Schneider Electric 64
Línea de doble circuito Línea de doble circuito dupléxdupléx
33
Confidential Property of Schneider Electric
Línea de doble circuito Línea de doble circuito dupléxdupléx
c) efecto capacitivoc) efecto capacitivo
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 6666
34
CapacidadCapacidad
para el caso de líneas eléctricas la capacidad viene dada por la ecuación:
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 6767
ConductanciaConductancia o o perditanciaperditancia “G”“G”
Se define la Conductancia o perditancia como el
inverso de la resistencia, así pues el valor de
dicha Conductancia o perditancia tendrá por
expresión:
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 6868
El valor de la conductancia nos viene expresado en Siemens
35
SupceptanciaSupceptancia “B”“B”
Es el resultado de multiplicar la capacidad
kilométrica de la línea por la pulsación de la
corriente por tanto tendrá por expresión:
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 6969
Cuyo resultado esta dado en S/km.
AdmitanciaAdmitancia YY
La admitancia al igual que la impedancia La admitancia al igual que la impedancia se compone de dos partes una real que se compone de dos partes una real que forma la forma la conductanciaconductancia y la imaginaria que y la imaginaria que esta compuesta de esta compuesta de la la susceptanciasusceptancia::
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 7070
36
ParámetrosParámetros
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 7171
Confidential Property of Schneider Electric 72
Se trata de una línea de 132 kV con una disposición de fases como la indicada en la figura, con una longitud de 50 km. circuito simplex y conductor gaviota. La distancia mayor se muestra, mientras que las distancias entres las otras fases es de 7,21m. Hallar:a)a) La impedancia serie de la La impedancia serie de la
Línea.Línea.b)b) La admitancia paralelo.La admitancia paralelo.
EjemploEjemplo
37
Confidential Property of Schneider Electric 73
LineaLinea de 400 de 400 kVkV. y 200 km. . y 200 km. de longitud, con disposición de longitud, con disposición de fases como la indicada en de fases como la indicada en la figura, con circuito la figura, con circuito cuadruplexcuadruplex, con conductor , con conductor cóndor, y una distancia entre cóndor, y una distancia entre los conductores de la misma los conductores de la misma fase de 30 cm.fase de 30 cm.. Hallar:. Hallar:
a)a) La impedancia serie La impedancia serie de la Línea.de la Línea.
b)b) La admitancia La admitancia paralelo.paralelo.
EjemploEjemplo
Confidential Property of Schneider Electric
38
Confidential Property of Schneider Electric
Transposición de LTTransposición de LT
Propiedades de materiales conductoresPropiedades de materiales conductores
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 7676
39
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 7777
d) Efecto coronad) Efecto corona
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe
40
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 7979
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 8080
41
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 8181
Corona y radio interferenciaCorona y radio interferencia
Las altas tensiones empleadas en sistemas de EHV (400kV) y UHV (700kV) da como resultado elevados gradientes de potencial alrededor del conductor.
Si el gradiente excede los 30 kV/cm, rompe el nivel de aislamiento del aire, y da lugar a descargas, las cuales causan pérdidas de potencia llamadas perdidas corona, y a la emisión de ondas electromagnéticas, causando considerable radiointerferencia y ruido audible.
La nieve es probablemente el factor metereológico que más aumenta las pérdidas seguido de la niebla, la lluvia y los humos industriales. El viento y el grado higrométrico apenas afectan.
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 8282
Pérdidas coronaPérdidas corona
Por ejemplo, las pérdidas corona en una línea de 400 kV es alrededor de 1kW/milla en buen tiempo y puede alcanzar los 150 kW/milla durante temporada de nieve y lluvia.
En general la perdida de energía promedio debido a corona es un solo pequeño porcentaje de las pérdidas I2R.
Esto porque las pérdidas corona es menor que el problema concerniente causado por la radiointerferencia y ruido audible.
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e) conductanciae) conductancia
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe
03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 8484
Descargas a tierraDescargas a tierra
El paso de la corriente del conductor a los apoyos puede producirse por las siguientes causas: conductividad interior del material. conductividad superficial del material. perforación de la masa aislante. descarga disruptiva a través del aire.
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03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 8585
ANEXOSANEXOS
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 8686
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Unidades comúnmente usadasUnidades comúnmente usadas
03/10/201503/10/2015 [email protected]@continental.edu.pe 8787
Unidades comúnmente usadasUnidades comúnmente usadas
Longitud: metro (m), pie (Longitud: metro (m), pie (footfoot) [ft], milla ) [ft], milla ((milemile) [mi]) [mi]
1 ft = 0,3048 m1 ft = 0,3048 m
1 mi = 1609 m1 mi = 1609 m
Área de la sección transversal: Área de la sección transversal: milimetromilimetrocuadrado (mmcuadrado (mm22), circular mil [CM]), circular mil [CM]1 CM = área de un conductor de un milésimo de 1 CM = área de un conductor de un milésimo de
pulgada (mil) de diámetro.pulgada (mil) de diámetro.
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CalibreCalibre
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03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 9090
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Reactancia inductiva serieReactancia inductiva serie
La circulación de corriente AC a través de los La circulación de corriente AC a través de los
conductores de una LT aérea trifásica produce conductores de una LT aérea trifásica produce
un un femfem inducida debida a la propia variación de inducida debida a la propia variación de
corriente en el conductor (corriente en el conductor (autoinducciónautoinducción) y otra ) y otra
debido a la variación de la corriente en los debido a la variación de la corriente en los
conductores adyacentes (conductores adyacentes (inducción mutuainducción mutua))
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Inductancia y reactancia inductivaInductancia y reactancia inductiva
InductanciaInductancia: Relaciona la tensión inducida por el : Relaciona la tensión inducida por el flujo variable, con la razón de cambio de la corriente.flujo variable, con la razón de cambio de la corriente.
Inductancia del conductor debido al flujo internoInductancia del conductor debido al flujo internoI
Lλ=
⋅== −
m
H
IL 7int
int 1021λ
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Inductancia y reactancia inductivaInductancia y reactancia inductiva
Enlaces de flujo entre dos puntos externos.Enlaces de flujo entre dos puntos externos.
Inductancia y reactancia inductivaInductancia y reactancia inductiva
Inductancia de líneas de conductores Inductancia de líneas de conductores compuestos.compuestos.
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Inductancia y reactancia inductivaInductancia y reactancia inductiva
Inductancia de líneas trifásicas con Inductancia de líneas trifásicas con espaciamiento equilátero.espaciamiento equilátero.
Inductancia y reactancia inductivaInductancia y reactancia inductiva
Inductancia de líneas trifásicas con Inductancia de líneas trifásicas con espaciamiento asimétrico.espaciamiento asimétrico.
57
Inductancia y reactancia inductivaInductancia y reactancia inductiva
Inductancia para líneas con conductores en Inductancia para líneas con conductores en haces (bundling).haces (bundling).
EjercicioEjercicio
Una línea trifásica de AT está constituida por Una línea trifásica de AT está constituida por conductores múltiplex dúplex (dos conductores por conductores múltiplex dúplex (dos conductores por fase de cobre), tal y como se muestra en la figura. fase de cobre), tal y como se muestra en la figura. Cada conductor lleva la mitad de la corriente de Cada conductor lleva la mitad de la corriente de fase. Además la línea está totalmente transpuesta. fase. Además la línea está totalmente transpuesta.
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EjercicioEjercicio
Se debe calcular:Se debe calcular: la resistencia (mla resistencia (mΩΩ/km)/km) , , la reactancia inductiva (la reactancia inductiva (ΩΩ/km)/km) y y La reactancia La reactancia capacitiva (capacitiva (ΩΩ/km)/km) de de la línea por fase. la línea por fase.
Considerar como temperatura de servicio de la Considerar como temperatura de servicio de la línea 80ºC. línea 80ºC.
El diámetro de cada conductor es de 30 mm, y El diámetro de cada conductor es de 30 mm, y el valor de la separación el valor de la separación ss, entre conductores , entre conductores del haz es de 0,5 m.del haz es de 0,5 m.
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Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
CapacitanciaCapacitancia: Es la carga por unidad de : Es la carga por unidad de diferencia de potencial. La capacitancia es diferencia de potencial. La capacitancia es un parámetro que depende del un parámetro que depende del espaciamiento entre conductores y entre espaciamiento entre conductores y entre conductores y tierra.conductores y tierra.
Las línea de flujo eléctrico se originan en las Las línea de flujo eléctrico se originan en las cargas positivas y terminan en las negativas.cargas positivas y terminan en las negativas.
Df: densidad de carga perpendicular.Df: densidad de carga perpendicular. K: permitividad del medio K: permitividad del medio
ko=8,85x10ko=8,85x10--1212(F/m)(F/m) E: Intensidad del campo eléctrico (V/m).E: Intensidad del campo eléctrico (V/m).
=
=
2.m
cEkD
V
qC
f
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Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
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Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
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Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
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RESUMENRESUMEN
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Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
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Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
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Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
Capacitancia de líneas de transmisiónCapacitancia de líneas de transmisión
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Propiedades de materiales conductoresPropiedades de materiales conductores
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03/10/201503/10/2015 [email protected]@tecsup.edu.pe 133133
ParámetrosParámetros
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