2 lt parámetros

1

Profesor: César ChiletProfesor: César Chilet

Líneas de transmisión Líneas de transmisión

2013

1. INTRODUCCIÓN1. INTRODUCCIÓN

2

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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.

3

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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)

10/03/201310/03/2013 66cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

4

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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

10/03/201310/03/2013 88cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

5

LTLT MANTARO MANTARO -- COTARUSECOTARUSE

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1010

6

Parámetros eléctricos de las LTParámetros eléctricos de las LT

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1111

Características del conductorCaracterísticas del conductor

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1212

7

Características del cable de guardaCaracterísticas del cable de guarda

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1313

OTROS PAÍSESOTROS PAÍSES

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1414

8

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1515

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

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1616

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

9

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1717

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

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1818

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

10

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 1919

Línea AC Línea AC -- 1x765 KV1x765 KV

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 2020

Línea DC Línea DC -- 1x600KV1x600KV

11

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 2222

12

3.1 FACTORES A CONSIDERAR3.1 FACTORES A CONSIDERAR

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 2424cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

13

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 2525cchilet@continental.edu.pecchilet@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 2626cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

14

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 2727cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

3.2 COMPONENTES3.2 COMPONENTES

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 2828

15

A) CONDUCTORES ELÉCTRICOSA) CONDUCTORES ELÉCTRICOS

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 3030cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

16

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 3131cchilet@continental.edu.pecchilet@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 3232cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

17

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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 3434cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

18

Ejemplo de conductores ACSREjemplo de conductores ACSR

10/03/201310/03/2013 3535cchilet@continental.edu.pecchilet@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 3636cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

19

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 3737cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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.

20

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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.

21

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 4242

22

CALIBRECALIBRE

10/03/201310/03/2013 4343cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 4444

23

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 4545

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 4646

24

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 4747

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 4848

25

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 4949

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 5050

26

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 5151

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 5252

27

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 5353

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 5454

28

B) AISLADORESB) AISLADORES

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 5656cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

29

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 5757cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

Comparación entre aisladoresComparación entre aisladores

10/03/201310/03/2013 5858cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

30

Aisladores Line PostAisladores Line Post

10/03/201310/03/2013 5959cchilet@continental.edu.pecchilet@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 6060cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

31

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 6161cchilet@continental.edu.pecchilet@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 6262cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

32

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 6363cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

C) CABLE DE GUARDAC) CABLE DE GUARDA

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 6464

33

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 6565cchilet@continental.edu.pecchilet@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 6666cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

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 6767cchilet@continental.edu.pecchilet@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 6868cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

35

D) ESTRUCTURAD) ESTRUCTURA

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 6969

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 7070cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

36

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 7171cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 7272

37

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 7373cchilet@continental.edu.pecchilet@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 7474cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

38

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 7575cchilet@continental.edu.pecchilet@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 7676cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

39

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 7777cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

Configuración de soportes de media tensión

Estructuras típicasEstructuras típicas

10/03/201310/03/2013 7878cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

40

Configuración de soportes de alta tensión

Estructuras típicasEstructuras típicas

10/03/201310/03/2013 7979cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

Configuración de soportes de alta tensión

Estructuras típicasEstructuras típicas

10/03/201310/03/2013 8080cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

41

3.3 NIVEL DE TENSIÓN3.3 NIVEL DE TENSIÓN

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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.

42

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 8484

Evaluación técnicoEvaluación técnico--económicoeconómico

Costos fijos: postes, aisladores, conductores, equipamiento terminal, derechos de paso.

43

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 8585cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

Espaciamiento equivalente entre Espaciamiento equivalente entre conductoresconductores

10/03/201310/03/2013 8686cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

44

Espaciamiento equivalente entre Espaciamiento equivalente entre conductoresconductores

10/03/201310/03/2013 8787cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 8888

Costo relativo a las pérdidasCosto relativo a las pérdidas

45

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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.

46

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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)

47

3.4 CONDUCTANCIA3.4 CONDUCTANCIA

10/03/201310/03/2013 9393cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@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.

48

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 9595

3.5 EFECTO CORONA3.5 EFECTO CORONA

10/03/201310/03/2013 9696cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

49

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 9797

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 9898

50

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 9999

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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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.

51

3.6 PARÁMETROS ELÉCTRICOS3.6 PARÁMETROS ELÉCTRICOS

10/03/201310/03/2013 101101cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe

10/03/201310/03/2013 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 102102

52

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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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

53

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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 106106

54

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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 108108

55

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 cchilet@continental.edu.pecchilet@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 cchilet@continental.edu.pecchilet@continental.edu.pe 110110