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1 Profesor: César Chilet Profesor: César Chilet Líneas de transmisión Líneas de transmisión 2013 1. INTRODUCCIÓN 1. INTRODUCCIÓN

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Profesor: César ChiletProfesor: César Chilet

Líneas de transmisión Líneas de transmisión

2013

1. INTRODUCCIÓN1. INTRODUCCIÓN

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 33

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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 44

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.

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 55

LíneaLínea

Conjunto de Conjunto de conductores, conductores, materiales aislantes materiales aislantes y accesorios y accesorios utilizados para utilizados para transferir transferir electricidad entreelectricidad entredos puntos de una dos puntos de una red.red.

ComponentesComponentes

Componentes de una LT:Componentes de una LT:1.1. Conductores.Conductores.2.2. Aisladores (cadena de aisladores Aisladores (cadena de aisladores

de porcelana o vidrio)de porcelana o vidrio)3.3. Estructuras de soporte (torres, Estructuras de soporte (torres,

postes)postes)4.4. Cables de guarda (cables de acero Cables de guarda (cables de acero

colocados en la parte superior de colocados en la parte superior de la estructura para la protección la estructura para la protección contra rayos)contra rayos)

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 77

Construcción de líneas aéreasConstrucción de líneas aéreas

Tecnología involucrada : Eléctrica. Mecánica Estructural Civil Química

Los principales componentes son : Cable de guarda para la protección

contra descargas atmosféricas (cuando sea necesario).

Torre (celosía o tubular) Conductores de fase Cadena de Aisladores. Fundación y aterramiento.

2. CARACTERÍSTICAS DE LÍNEAS 2. CARACTERÍSTICAS DE LÍNEAS EXISTENTESEXISTENTES

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LTLT MANTARO MANTARO -- COTARUSECOTARUSE

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 99

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

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1010

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Parámetros eléctricos de las LTParámetros eléctricos de las LT

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1111

Características del conductorCaracterísticas del conductor

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1212

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Características del cable de guardaCaracterísticas del cable de guarda

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1313

OTROS PAÍSESOTROS PAÍSES

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8

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1515

Línea AC Línea AC -- 2 x 460 KV2 x 460 KV

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1616

Línea AC Línea AC -- 2 x 500 KV2 x 500 KV

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9

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1717

Línea AC Línea AC -- 2 x 500 KV2 x 500 KV

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1818

Línea AC Línea AC -- 1 x 500 KV1 x 500 KV

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 1919

Línea AC Línea AC -- 1x765 KV1x765 KV

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 2020

Línea DC Línea DC -- 1x600KV1x600KV

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 2121

Línea DC Línea DC -- 1 x 600 KV1 x 600 KV

3. PROYECTO DE LÍNEA DE 3. PROYECTO DE LÍNEA DE TRANSMISIÓNTRANSMISIÓN

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 2222

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3.1 FACTORES A CONSIDERAR3.1 FACTORES A CONSIDERAR

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 2323

Proyecto de LTProyecto de LT

Factores eléctricos:Factores eléctricos: Determinar el tipo de conductor, sección y número de Determinar el tipo de conductor, sección y número de

conductores por fase.conductores por fase. Capacidad térmica: el conductor no debe exceder del límite de Capacidad térmica: el conductor no debe exceder del límite de

temperatura, asimismo sobre condiciones de emergencia temperatura, asimismo sobre condiciones de emergencia cuando puede estar temporalmente sobrecargado.cuando puede estar temporalmente sobrecargado.

Número de aisladores: mantener distancia faseNúmero de aisladores: mantener distancia fase--estructura, estructura, fasefase--fase, etc. Debe operar sobre condiciones anormales fase, etc. Debe operar sobre condiciones anormales (rayos, maniobras, (rayos, maniobras, etcetc) y en ambientes con polución ) y en ambientes con polución (humedad, salino, (humedad, salino, etcetc))

Esos factores determinan los parámetros de la línea Esos factores determinan los parámetros de la línea relacionados con el modelo de línea.relacionados con el modelo de línea.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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Proyecto de LTProyecto de LT

Factores mecánicos:Factores mecánicos: Conductores y estructuras sujetos a esfuerzos mecánico Conductores y estructuras sujetos a esfuerzos mecánico

(viento, nieve, etc.)(viento, nieve, etc.)

Factores ambientales:Factores ambientales: Uso del terreno (valor, población existente, etc.)Uso del terreno (valor, población existente, etc.) Impacto visual (estético)Impacto visual (estético)

Factores económicos:Factores económicos: La línea debe atender todos los requisitos a un mínimo La línea debe atender todos los requisitos a un mínimo

costo.costo.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

Proyecto de una línea aéreaProyecto de una línea aérea

Cálculo mecánico.Cálculo mecánico. Fuerza del Viento por unidad de longitud. Fuerza del Viento por unidad de longitud.

F = F = αα.c.q.S.c.q.S αα= Coef. reducción= Coef. reducción c= Coef. formac= Coef. forma q= Presión dinámicaq= Presión dinámica S= Área expuesta.S= Área expuesta.

HieloHielo

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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Proyecto de una línea aéreaProyecto de una línea aérea

Otros cálculos.Otros cálculos. Calentamiento.Calentamiento. VibracionesVibraciones Resistencia mecánica (flechas, tensión a la tracción,…)Resistencia mecánica (flechas, tensión a la tracción,…) Protección contra contactos accidentales (distancia a: Protección contra contactos accidentales (distancia a:

edificios, al suelo, árboles,…)edificios, al suelo, árboles,…)

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

3.2 COMPONENTES3.2 COMPONENTES

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 2828

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A) CONDUCTORES ELÉCTRICOSA) CONDUCTORES ELÉCTRICOS

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 2929

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)

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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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)

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 3333

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

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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Ejemplo de conductores ACSREjemplo de conductores ACSR

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 3838

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.

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 3939

Sección a escogerSección a escoger

Efecto corona. Aparamenta de protección. Normalización. Condiciones de seguridad. Condiciones reguladores. Pérdidas de energía. Precio.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 4040

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.

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 4141

ComparacionesComparaciones

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)

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 4242

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CALIBRECALIBRE

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 4444

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 4646

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 4848

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 4949

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 5050

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 5252

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B) AISLADORESB) AISLADORES

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 5555

AisladoresAisladores

Son los elementos cuya finalidad consiste en aislar el conductor de la línea de apoyo que lo soporta.

Al emplearse los conductores, generalmente desnudos, se precisa que los aisladores posean buenas propiedades dieléctricas ya que la misión fundamental del aislador es evitar el paso de la corriente del conductor al apoyo.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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AisladoresAisladores

Función:Función: Evitar el paso de la Evitar el paso de la

corriente del corriente del conductor al apoyo o conductor al apoyo o soporte y sostener soporte y sostener mecánicamente los mecánicamente los cables, barras, …cables, barras, …

¿El aislador siempre cumple su función para el cuál fue ¿El aislador siempre cumple su función para el cuál fue creado?creado?

¿Qué fenómenos pueden ocurrir? ¿Cuáles son los más ¿Qué fenómenos pueden ocurrir? ¿Cuáles son los más graves?graves?

¿Cómo podemos evitarlos¿Cómo podemos evitarlos10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

Comparación entre aisladoresComparación entre aisladores

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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Aisladores Line PostAisladores Line Post

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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AisladoresAisladores

Los fenómenos.Los fenómenos.

Conductividad de la masa del Conductividad de la masa del aislador. aislador. Su valor es insignificante Su valor es insignificante (despreciable)(despreciable)

Perforación de la masa del aislador. Perforación de la masa del aislador. Incidente grave, con probabilidad Incidente grave, con probabilidad creciente de ocurrencia a medida que creciente de ocurrencia a medida que aumenta el nivel de tensión.aumenta el nivel de tensión.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

AisladoresAisladores

Conducción superficialConducción superficial

Polvo y sales depositados + Polvo y sales depositados + humedad humedad ⇒⇒ conducción de conducción de corriente.corriente.

Alargar la línea de fuga (forma Alargar la línea de fuga (forma del aislador)del aislador)

Aumentar el número de discos.Aumentar el número de discos. Proceder a la limpieza Proceder a la limpieza

(mantenimiento).(mantenimiento). Agradecer a la lluvia.Agradecer a la lluvia.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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AisladoresAisladores

Descarga disruptiva y Descarga disruptiva y contorneamiento.contorneamiento.

Arco entre el conductor y las Arco entre el conductor y las partes metálicas de los soportes.partes metálicas de los soportes.

Causas:Causas: Rigidez dieléctrica del aire.Rigidez dieléctrica del aire. Sobretensiones en las líneas.Sobretensiones en las líneas.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

C) CABLE DE GUARDAC) CABLE DE GUARDA

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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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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34

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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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D) ESTRUCTURAD) ESTRUCTURA

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SoporteSoporte

Apoyo que podría Apoyo que podría

estar fabricado con estar fabricado con

acero, madera, acero, madera,

concreto y que tiene concreto y que tiene

normalmente cuatro normalmente cuatro

lados ylados y crucetas.crucetas.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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HerrajesHerrajes

La unión de los conductores con los aisladores y de éstos con los apoyos se efectúa mediante piezas metálicas denominadas herrajes.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 7272

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FlechaFlecha

Las depresiones en la línea son debidas al peso Las depresiones en la línea son debidas al peso de la línea y a la temperatura del conductor.de la línea y a la temperatura del conductor.

La depresión se incrementa a mayor La depresión se incrementa a mayor temperatura.temperatura.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

TorresTorres

Rígidas o no rígidas.Rígidas o no rígidas. Torres no rígidasTorres no rígidas: :

requieren retenidas para requieren retenidas para mantener izadas. mantener izadas. Requiere menos acero, Requiere menos acero, pero mayor terreno como pero mayor terreno como derecho de paso.derecho de paso.

Torre rígidaTorre rígida: derecho de : derecho de paso es reducida. paso es reducida. Requiere mayor acero.Requiere mayor acero.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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Torre de Torre de celosíacelosía

Estructura Estructura compuesta compuesta formada por un formada por un conjunto de conjunto de barras.barras.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

CelosíaCelosía

Disposición de las barras en una torre de Disposición de las barras en una torre de celosía.celosía.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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CimentaciónCimentación

Estructura enterrada Estructura enterrada en el suelo a la que en el suelo a la que se le ha unido la se le ha unido la base de un apoyo base de un apoyo para proveer el para proveer el anclajeanclaje necesario necesario para soportar todas para soportar todas las cargas aplicadas.las cargas aplicadas.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

Configuración de soportes de media tensión

Estructuras típicasEstructuras típicas

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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Configuración de soportes de alta tensión

Estructuras típicasEstructuras típicas

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

Configuración de soportes de alta tensión

Estructuras típicasEstructuras típicas

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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3.3 NIVEL DE TENSIÓN3.3 NIVEL DE TENSIÓN

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 8282

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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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 8383

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 +⋅=

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 8484

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..

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

Espaciamiento equivalente entre Espaciamiento equivalente entre conductoresconductores

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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44

Espaciamiento equivalente entre Espaciamiento equivalente entre conductoresconductores

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 8888

Costo relativo a las pérdidasCosto relativo a las pérdidas

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 8989

Otros factores a considerarOtros factores a considerar

Normalización Límites técnicos Seguridad

Corriente Corriente continua. Corriente alterna.

Tipo de Línea Línea aérea Cable subterráneo

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 9090

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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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 9191

Selección del Selección del nivel de nivel de

tensión para tensión para L.T.L.T.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 9292

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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3.4 CONDUCTANCIA3.4 CONDUCTANCIA

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 9494

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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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 9595

3.5 EFECTO CORONA3.5 EFECTO CORONA

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

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10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 9797

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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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 100100

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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3.6 PARÁMETROS ELÉCTRICOS3.6 PARÁMETROS ELÉCTRICOS

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 102102

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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).

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 103103

Resistencia serieResistencia serie

La resistencia La resistencia eléctrica que presenta eléctrica que presenta un conductor para DC un conductor para DC ((RdcRdc) es directamente ) es directamente proporcional a su proporcional a su longitud longitud llllllll e e inversamente inversamente proporcional a su proporcional a su sección transversal sección transversal SS..

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 104104

SRdc

l⋅= ρ

MaterialResistividad(ΩΩΩΩ.mm2/m)

Cobre 0,017241

Aluminio duro 0,028264

Aleación de aluminio 0,03250

Acero galvanizado 0,192

Acero recubierto de aluminio 0,0848

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a) Variación de la resistencia con la Temperaturaa) Variación de la resistencia con la Temperatura

Si la Si la temperatura del temperatura del conductor varía conductor varía entre 0 y 100entre 0 y 100°°C, C, se considera que se considera que su resistencia su resistencia eléctrica varía eléctrica varía linealnentelinealnente

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 105105

( )[ ]

1

1

20

003929,0

004032,0

201

°−−

°=

°=

−⋅+⋅=

C

C

TRR

CU

AL

CDCTDC

αα

α

Variación de la resistencia con la TemperaturaVariación de la resistencia con la Temperatura

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 106106

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b) Influencia del efecto pelicular (efecto b) 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)

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 107107

( )( )

( )Hzfrecuenciaf

cmconductordeldiámetroD

DfRR

EXT

EXTTDCTAC

:

:

105,71 742 −−− ⋅⋅⋅+⋅=

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))

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 108108

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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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 109109

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.

10/03/201310/03/2013 [email protected]@continental.edu.pe 110110