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3º SEMINARIO NACIONAL UTN DE ENERGÍA Y USO EFICIENTE ENERGÍA PARA EL DESARROLLO SUSTENTABLE 2013
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN
SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Grupo de Investigación Sistemas
Eléctricos de Potencia (GISEP) UTN – Facultad Regional Santa Fe
Ing. Irene B. Steinmann
Ing. Juan P. Fernández
Ing. Ulises Manassero
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRESENTACIÓN DEL GISEP
GISEP
INVESTIGACIÓN MEDICIONES
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRESENTACIÓN DEL GISEP
INVESTIGACIÓN
Relacionados con CEM de baja frecuencia
Relacionados con CEM de alta frecuencia
Relacionados con condiciones de instalacion de aisladores poliméricos
Modelización de componentes de sistemas eléctricos
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRESENTACIÓN DEL GISEP
MEDICIONES RELACIONADAS
Campo eléctrico (CE) y campo magnético (CM) de baja frecuencia
Campo electromagnético (CEM) de alta frecuencia (hasta 18 GHz)
Ruidos audible
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRESENTACIÓN DEL GISEP
Procedimiento Acreditados CE y CM en líneas eléctricas
CE y CM en Estaciones Transformadoras
CEM (Densidad de potencia) en antenas de telefonía celular (h/ 3 GHz)
Ruidos molestos al vecindario
Ruido audible en líneas eléctricas
Laboratorio Ambulante de Mediciones de Campo Electro-Magnético y ruido
Solicitud de Ampliación
CEM (Densidad de potencia) en antenas de telefonía celular (h/18 GHz)
Ruido audible en Estaciones Transformadoras
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRESENTACIÓN DEL GISEP
La Norma IRAM 301/2005 – ISO 17025/2005 “Establece los criterios para los laboratorios que buscan demostrar que son técnicamente competentes, operan un sistema de calidad efectivo y son capaces de generar resultados de calibración y ensayo técnicamente válidos”.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
La Acreditación en la UTN-FRSF
La Facultad Regional Santa Fe cuenta, actualmente, con 7 Laboratorios Acreditados o en proceso de Acreditación, 3 de ellos pertenecientes a la carrera Ing. Eléctrica
Los Laboratorios acreditados realizamos acciones en conjunto, principalmente vinculadas a:
Auditorías internas de los sistemas de calidad
Actividades de capacitación en temáticas comunes
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRESENTACIÓN DEL GISEP
El LAMCEM se encuentra acreditado como Laboratorio de ensayo LE Nº 052 desde febrero de 2005 para las mediciones mencionadas En 2008, se reacreditaron todas los procedimientos de medición En 2012, nuevamente se logró la reacreditación Actualmente estamos en proceso de solicitar la ampliación de la acreditación
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
OBJETIVO
Presentar resultados de trabajos realizados por el Grupo de Investigación de Sistemas Eléctricos de Potencia, relacionados con los campos magnéticos producidos por sistemas de Transmisión de Energía Eléctrica
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
INFORMACIÓN DE LA ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD SOBRE CEM
En octubre de 2005, la OMS estableció un grupo de trabajo para evaluar los posibles riesgos para la salud atribuibles a una exposición a campos eléctricos y magnéticos en la gama de frecuencias >0 a 100.000 Hz (100 kHz).
El grupo de trabajo, que siguió un procedimiento estándar de evaluación de los riesgos para la salud, concluyó que: 1. A los niveles a los que suele estar expuesto el público, no cabe
señalar ninguna cuestión sanitaria sustantiva relacionada con los campos eléctricos
2. Los efectos a exposición a campos magnéticos pueden tener efectos a corto plazo y posibles efectos a largo plazo.
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FUENTES GENERADORAS DE CAMPOS MAGNÉTICOS
Líneas y cables de media y alta tensión
Equipamiento de maniobra, protección y medición de las Estaciones Transformadoras
Barras de potencia.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROBLEMÁTICA RELACIONADA
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
LÍMITES DE EXPOSICIÓN POBLACIONAL VIGENTES EN NUESTRO PAÍS
Establecido por la Resolución 77 /1998 de la Secretaría de Energía de la Nación en común acuerdo con los documentos elaborados por la OMS y el IRPA.
Valor límite superior de B para líneas en condiciones de corriente nominal, de acuerdo a temp. de operación:
25 [µT]
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VALORES LÍMITES DE CAMPOS MAGNÉTICOS PARA EXPOSICIÓN POBLACIONAL
RANGO DE FRECUENCIA CAMPO MAGNÉTICO [µT]
Hasta 1 [Hz] 40000
1 [Hz] – 8 [Hz] 40000/f2
8 [Hz] – 25 [Hz] 5000/f
25 [Hz] – 0,8 [kHz] 5/f
0,8 [kHz] – 3 [kHz] 6,25
Energía Eléctrica
PLAN DE MEDICIONES EN
ESTACIONES TRANSFORMADORAS
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
METODOLÓGIA DE MEDICIÓN
Registros de B en horas de gran demanda de energía
Mediciones realizadas con un equipo de medición de CEM calibrado, marca Wandel & Goltermann, modelo EFA 3, con una sonda de 30 [Hz] a 100 [kHz]
Determinación de los perfiles de medición lindantes en la vía pública
Comparación de los Bmax registrados con los límites máximos admitidos por la normativa vigente
Transformador
de 15[MVA]
Sala de celdas
Playa
de
maniobras
Transformador
30[MVA]
Autopista 55(Ex Ruta 7)
Colectora
P 4
P 3
P 2
P 1
NLinea de
132[kV] a
San Luis
Linea de
33[kV] a
Parque industrial
Linea de 132[kV]
a Rio IV
Zona
Rural
Galpones
de
EDESAL
Cocheras
Zona
Rural
Linea de 33[kV]
Linea de 13,2[kV] Linea de13,2[kV]
Transformador
30[MVA]
0
0,1
0,2
0,3
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76
[µT
]
Metros
Perfil Lateral Campo Magnético
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
EL PLAN DE MEDICIONES EN NÚMEROS
Convenio de trabajo formalizado con compañías distribuidoras de energía (EPE-SF, EDESA, EDESAL, ENERSA, SPE).
35 Estaciones Transformadoras de 132 [kV] relevadas.
30 ciudades relevadas.
7 Provincias relevadas: Santa Fe, San Luis, Río Negro, Misiones, Santa cruz, Salta y Entre Ríos.
Más de 100 puntos relevados en el perímetro exterior de cada ET.
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VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS EN LAS CIUDADES
Ninguna ET presenta un nivel de campo magnético en su perímetro externo que supere el límite máximo admisible
0
50
100
150
200
250
300
B [
mG
]
Localidades
Límite Exigido según Resolución 77/98
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
COMPARACIÓN DE LOS VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS POR PROVINCIA
0
20
40
60
80
100
120
Misiones Santa Cruz Río Negro Entre Ríos Santa Fe San Luis Salta
Ca
mp
o M
ag
né
tic
o [m
G]
Provincia
El máximo valor se registró en la ET Orán, que alcanzó los 232,2 [mG] ( aprox. un 93% del valor máximo admisible)
Los máximos valores se presentaron en la provincia de Salta, con un promedio de máximo campo magnético cercano a los 115 [mG]
PLAN DE MEDICIONES EN LÍNEAS
AÉREAS DE ALTA TENSIÓN
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
METODOLÓGIA DE MEDICIÓN
Registros de B en horas de gran demanda de energía
Mediciones realizadas con un equipo de medición de CEM calibrado, marca Wandel & Goltermann, modelo EFA 3, con una sonda de 30 [Hz] a 100 [kHz]
Perfiles de medición perpendiculares a la traza de la Línea, en el punto de flecha máxima.
Comparación de los Bmax registrados con los límites máximos admitidos por la normativa vigente
12,33 [µT]
2,95 [µT] 2,98 [µT]
0
2
4
6
8
10
12
14
-15 -13 -11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15
Cam
po M
agné
tico
[µ
T]
Perfil de Medición [m]
R y T
Hilo de Guardia
S
Línea de Alta Tensión
11
11
Continúan los
puntos de medición
Continúan los
puntos de medición
Puntos de medición
Puntos de medición
Punto de Máximo
Campo Magnético
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
ASPECTOS DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LAS LÍNEAS AÉREAS DE ALTA TENSIÓN
Aparte de la geometría del conductor de energía eléctrica, lo único que determina la densidad del flujo magnético es la magnitud de la corriente.
La dirección del B debajo de las LAT es principalmente transversal al eje longitudinal de la línea.
La máxima densidad de flujo a nivel del suelo puede estar debajo del centro de la línea o de los conductores exteriores, dependiendo de la relación de fase entre conductores
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EL PLAN DE MEDICIONES EN NÚMEROS
El plan de mediciones abarca el período 2006-2011
Más de 40 LATs de 132 [kV] monitoreadas ubicadas en las provincias de Salta, Santa Fe, Santa Cruz, San Luis, Buenos Aires, Río Negro y Entre Ríos.
LATs pertenecientes a diferentes compañías distribuidoras de energía eléctrica provinciales, entre ellas, ENERSA, EPE-SF, EDESAL y EDESA.
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COMPARACIÓN DE LOS VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS POR PROVINCIA
Se utilizó el valor máximo de B obtenido en la franja de servidumbre de la LAT como patrón de comparación de los electroductos monitoreados.
Los niveles máximos se registraron en las provincias de Salta, Entre Ríos y Santa Fe.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Santa Cruz Entre Ríos San Luis Santa Fe Salta Buenos Aires
Río Negro
0,69
55,9
8,41
28,37
83,8
13,627,88
Ca
mp
os
Ma
gn
éti
co
[m
G]
Provincias
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
VALORES REGISTRADOS EN LA FRANJA DE SERVIDUMBRE DE LAS LAT
0
50
100
150
200
250
300
ET M
etán
–El
Tun
al
Conc
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rand
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ET C
ente
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Med
anito
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lez
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Pico
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erm
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San
Salv
ador
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llagu
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San
Salv
ador
-Vi
llagu
ay
Cam
po M
agné
tico
[mG]
Líneas
Nivel Máximo Permitido por la Res. 77/98
Ninguna LAT presenta un nivel de B en su
franja de servidumbre que supere el límite máximo admisible
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
COMPARACIÓN DE LOS VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS POR PROVINCIA
Todas las mediciones arrojaron valores que se encuentran muy por debajo del máximo admisible por la resolución 77/98.
El valor máximo registrado es un 66% menor al máximo admisible.
En promedio los niveles de campo magnéticos se encuentran un 96% por debajo del máximo permitido.
0
10
20
30
40
50
60
San Salvador - Concordia
Concordia –Río Uruguay
Concordia –Río Uruguay
San Salvador - Villaguay
San Salvador - Villaguay
Concordia –Salto Grande
Paraná Norte -
Paraná Sur
Ca
mp
o M
ag
né
tico
[m
G]
Línea
PLAN DE MEDICIONES EN
SUBTERRÁNEOS AÉREAS DE
ALTA TENSIÓN
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
METODOLÓGIA DE MEDICIÓN
Registros de B en horas de gran demanda de energía
Mediciones realizadas con un equipo de medición de CEM calibrado, marca Wandel & Goltermann, modelo EFA 3, con una sonda de 30 [Hz] a 100 [kHz]
Perfiles de medición perpendiculares a la traza del cable.
Comparación de los Bmax registrados con los límites máximos admitidos por la normativa vigente
7,34 [µT]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cam
po
Mag
né
tico
[µ
T]
Perfil de Medición [m]
Puntos de medición
Cable de Alta Tensión
Continúan los
puntos de medición
Continúan los
puntos de medición
11
R
S
T
Punto de Máximo
Campo Magnético
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
METODOLÓGIA DE MEDICIÓN
Se realiza un sondeo de las variaciones de B en dirección perpendicular a la calle y a una altura de 1 [m] del suelo, con el fin de detectar la traza del cable, que será justamente donde se presenten los mayores valores de B.
Se hacen mediciones del B máximo en el lugar donde se registró el valor máximo y en 4 puntos adicionales, dos de cada lado de la traza y separados entre sí 1 [m].
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RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE
Se registraron los niveles de B en 4 CAT de la ciudad de Santa Fe.
Las características más relevantes de los CATs monitoreados son:
1. Disposición coplanar horizontal
2. Distancia entre conductores de fase de 26 [cm]
3. Profundidad de instalación de 1,54 [m]
4. Cable de alta tensión tipo monofásico
5. Un conductor por fase
6. Conductor de cobre de 630 [mm2]
7. Aislación de XLPE
8. Vaina de aleación de plomo de 660 [mm2]
9. Puesta a tierra de la vaina tipo crossbonded
10. Capacidad de transmisión de 185 [MVA] (809 [A])
11. Resistividad eléctrica del suelo de 100 [Ω.m]
12. Resistividad térmica del suelo de 1 [K°.m/W]
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE
Para el caso de CAT, la resolución 77/98 no hace ninguna referencia, dado que en la práctica resulta casi imposible definir una franja de servidumbre, pues las personas transitan comúnmente sobre la misma traza del CAT, que se encuentra enterrado.
Se consensuó adoptar un perfil conservador, escogiendo aquél valor máximo de CM originado por el CAT, como magnitud a comparar con el valor límite admisible de 25 [µT] exigido por el ENRE.
0
5
10
15
20
25
30
7,34
5,014,01
2,981,83
0,86 0,84
Ca
mp
o M
ag
né
tico
[µ
T]
Electroductos
VALOR MÁXIMO ADMISIBLE SEGÚN ENRE 77/98
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE
Los niveles de B obtenidos resultaron muy dispares para corrientes de transporte del mismo orden de magnitud (entre 248 y 321 [A]) que varían como máximo un 20% entre la mayor y menor demanda.
Se deduce que para el caso de los CATs, la corriente de trasporte no constituye la variable principal que incide en los niveles de B, siendo posible que la diferencia importante en los niveles de B respondan a los siguientes parámetros:
1. Trasposiciones
2. Corrientes de vainas
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RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE
0
50
100
150
200
250
300
350
CAT Puerto-Calchines CAT Puerto-Sto. Tomé CAT Calchines-Sfe. Oeste CAT Calchines-Sfe. Centro
73,4
50,1
18,38,6
252
321
248261
31,1540,13
66,60
45,45
Campo Magnético Serv. [µT] Corriente de Servicio [A] Estado de Carga [%]
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
CONCLUSIONES
De los datos obtenidos en las campañas de medición analizadas, se puede observar que el valor más cercano al límite fijado en la normativa se encuentra en las Estaciones Transformadoras
Las ETs de la provincia de Salta presentan los valores más elevados de campos magnéticos.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
CONCLUSIONES
Su causa puede deberse a una escasa distancia entre la playa de maniobra y transformación de la ET y el cerco perimetral lindante con la vía pública.
Es posible que la ausencia de inversiones en el sector eléctrico, fomente la obsolescencia de los equipos eléctricos y del diseño integral de la ET que repercuten en distancias de seguridad no admisibles, contribuyendo al registro de campos magnéticos de mayor intensidad.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
CONCLUSIONES
Es importante que tanto las empresas como los entes de control asuman que el crecimiento de la demanda a un ritmo promedio de un 5% anual, puede suponer campos magnéticos de mayor intensidad. Esta situación debe fomentar la realización de campañas de monitoreo periódico de B en las Estaciones Transformadoras.
SIMULACIONES DE CAMPOS
MAGNÉTICOS EN
ELECTRODUCTOS DE ALTA
TENSIÓN
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
MARCO INSTITUCIONAL
Las simulaciones y su aplicación que se describen a continuación, se realizaron en el marco de un proyecto de investigación :
PID 25/O123: “Estudio Comparativo de Campos Electromagnéticos generados por líneas de Alta
Tensión”
El Software utilizado ha sido desarrollado por personal del GISEP.
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PROGRAMAS DE SIMULACIÓN DE CAMPOS MAGNÉTICOS
Software de Estimación de Campos
Magnéticos
CCEM
Cálculo de Campos Magnéticos producidos
por LAT
Programado en MATLAB
CEMCAT
Cálculo de Campos Magnéticos producidos
por CAT
Programado en PYTHON
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VALIDACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE SIMULACIÓN DE CAMPOS MAGNÉTICOS
Los softwares desarrollados por el GISEP, han sido validados, para determinar si sus resultados son confiables.
La validación del mismo consistió en comparar los valores de B registrados en perfiles de medición de diferentes CATs con estimaciones teóricas realizadas por los algoritmos para el mismo estado de carga y condiciones de instalación.
Los errores se consideran aceptables, pues se encuentran por debajo del 20%.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Medición
Estimación
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Medición
Estimación
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS Y ELÉCTRICOS EN LATS
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS Y ELÉCTRICOS EN LATS
CURVA DE NIVEL DE B
CURVA DE NIVEL DE E PERFIL DE E
PERFIL DE B
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN CATS
El software admite la selección de los siguientes datos técnicos del CAT:
1. Configuración geométrica de los conductores del cable
2. Secuencia de fase
3. Profundidad de tendido
4. Sección y material de la vaina
5. Material y sección del conductor
6. Capacidad de transmisión nominal del conductor
7. Tipo de puesta a tierra de la vaina
8. Longitud del perfil de medición perpendicular al electroducto
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN CATS
Temp. Del Terreno próximo a los CAT Corrientes por los conductores y vainas del CAT
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN CATS
Perfil horizontal de B Corrientes por los conductores y vainas del CAT
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B ANALIZADAS. 1. Por profundidad de instalación. 2. Por tipo de enterramiento. 3. Por puesta a tierra de las pantallas del cable de potencia. 4. Por disposición geométrica de los conductores. 5. Por separación entre fases. 6. Programa de Cálculo: CEMCAT
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN DEL CABLE. 1. Incrementando la profundidad se reduce directamente B.
2. Esta técnica es efectiva solamente en la reducción del nivel
máximo de B que se encuentra por encima de los CAT.
3. El CAT no manifiesta una reducción de su capacidad de transmisión.
4. Al incrementar la profundidad del electroducto aumenta el costo de instalación de los CAT.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN DEL CABLE.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1,00 1,25 1,50 1,75 2,00
Ca
mp
o M
ag
né
tico
[μ
T]
Profundidad de Enterramiento [m]
Profundidad de
enterramiento
[m]
B Máximo
[μT]
Corriente
Máxima de
Transmisión
[A]
1,00 8,49
876
1,25 7,21
1,50 6,21
1,75 5,39
2,00 4,73
Campo magnético máximo en la superficie para diferentes profundidades de enterramiento de los conductores
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR TIPO DE ENTERRAMIENTO DEL CABLE.
Tipo de
Enterramiento
B Máximo
[μT]
Corriente
Máxima de
Transmisión
[A]
Directo 6,94 948
En Tubos 6,41 876
El nivel de B es ligeramente mayor en el caso de CAT directamente enterrado.
La diferencia es de solo un 7,6% y se explica básicamente por el idéntico incremento en la capacidad de transmisión del CAT que es justamente del 7,6%.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR TIPO DE ENTERRAMIENTO DEL CABLE.
Los resultados demuestran que el tipo de instalación del CAT subterráneo prácticamente no influye en los niveles de B registrados en la superficie.
Por lo tanto no constituye una técnica válida para atenuar los niveles de B en la superficie.
Cabe también poner en consideración que: 1. Se observa una reducción en la capacidad de transmisión en el caso de CAT
enterrado en ductos. 2. Sin embargo se reducen los riesgos de fallas en el electroducto por golpes
mecánicos, ingreso de humedad y resecamiento del terreno.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR PUESTA A TIERRA DE LAS PANTALLAS DEL CABLE DE POTENCIA.
El sistema de PAT en instalaciones de CAT define de que manera se conectarán a tierra, y entre sí, las pantallas metálicas (vainas) con el objeto de:
1. Limitar la tensión inducida de las pantallas, 2. Limitar la corriente inducida de circulación en las pantallas, 3. Mantener un camino de retorno de las corrientes de falla de secuencia
homopolar, a los efectos de evitar sobretensiones.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR PUESTA A TIERRA DE LAS PANTALLAS DEL CABLE DE POTENCIA. .
PAT de Vainas B Máximo
[μT]
Corriente
Máxima de
Transmisión
[A]
En un extremo 6,41 876
En los 2
extremos 4,15 633
B se reduce en un 35 % para PAT en ambos extremos respecto a PAT en un solo extremo.
Gran parte de la atenuación se debe a la disminución en la capacidad de transmisión del CAT (en este caso de un 27%).
Esta reducción es debido al aumento importante de pérdidas en el electroducto por la circulación permanente de las corrientes inducidas en las vainas.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR DISPOSICIÓN GEOMÉTRICA DE LOS CONDUCTORES.
Las disposiciones geométricas utilizadas comúnmente por las empresas de energía son:
1. Coplanar horizontal. 2. Tresbollilo.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR DISPOSICIÓN GEOMÉTRICA DE LOS CONDUCTORES. .
Disposición B Máximo
[μT]
Corriente
Máxima de
Transmisión
[A]
Coplanar
Horizontal 8,32 891
Tresbollilo 6,41 884
La disposición en tresbolillo muestra una atenuación del 23% del B máximo en la superficie con respecto a la disposición horizontal.
No sacrifica la capacidad de transmisión de corriente en forma apreciable (menor al 1% para el caso de estudio), por la mayor cercanía de los ductos que repercuten en su capacidad de disipación de calor (mayor efecto de proximidad).
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
POR SEPARACIÓN ENTRE FASES.
En general para cables de 132 [kV] las distancias de separación entre fases oscila entre 15 a 30 ([cm] (datos recabados de varias empresas de energía)
El nivel de B en la superficie se atenúa aproximadamente a razón 1,5 [μt] por cada 5 [cm] de reducción en la distancia de separación entre los conductores de fase.
Se observa la amplia variación porcentual en los niveles de B (del orden del 20%) y la escasa reducción de la capacidad de transmisión del CAT (a razón de 2% por cada 5 [cm] de reducción de la distancia de separación).
Distancia de
Separación
[cm]
B
Máximo
[μT]
Corriente
Máxima de
Transmisió
n [A]
15 3,64 828
20 5,06 863
25 6,41 876
30 7,77 887
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APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE LAS TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
Los resultados obtenidos demuestran que del conjunto de técnicas de tendido estudiadas, sólo resultan válidas para la atenuación de los niveles de B en la superficie las siguientes:
1. Aumento de la profundidad de enterramiento del electroducto 2. Disposición geométrica de conductores en tresbolillo 3. Reducción de la distancia de separación entre los conductores de
fase
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APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE LAS TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B
El aumento en la profundidad de enterramiento resulta ser la más conveniente, dado que no implica reducción alguna de la capacidad de transmisión del cable. Es mas onerosa.
La disposición en tresbolillo y la separación entre fases reduce sensiblemente el campo B repercutiendo en forma ínfima en la capacidad de transmisión del CAT, debido a la disminución de la capacidad de disipación de calor del electroducto.
La reducción de la distancia de separación de los conductores o la configuración en tresbolillo significarían trazas más compactas en comparación con las distancias de tendido convencionales y la disposición coplanar horizontal de los conductores.
Con el método de puesta a tierra en ambos extremos de vaina se reduce notablemente los niveles de B, pero a costas también de disminuir demasiado la capacidad de transmisión de potencia del CAT.
DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA
FIN DE LA PRESENTACIÓN
MUCHAS GRACIAS
Grupo de Investigación Sistemas Eléctricos de Potencia (GISEP)
UTN – Facultad Regional Santa Fe
Ing. Irene B. Steinmann
CVs disertantes
Ing. Irene Steinmann
Es Ingeniera Electricista de la UTN Fac. Reg. Santa Fe, Especialista en Ingeniería
Ambiental, Ingeniera Laboral.
Es docente de las asignaturas Generación, Transmisión y Distribución de la Energía Eléctrica
e Impacto Ambiental de líneas y centrales eléctricas y de la asignatura Electrotecnia I en la
carrera Ingeniería Eléctrica de la Facultad Regional Santa Fe.
Es integrante del G.I.S.E.P. (Grupo de Investigación sobre Sistemas Eléctricos de Potencia)-.
U.T.N. - F.R.S.F, Responsable por el Aseguramiento de la Calidad del L.A.M.C.E.M.
(Laboratorio Ambulante de Medición de Campos Eléctricos y Magnéticos),
Ha participado en Proyectos Acreditados, con presentación de trabajos en congresos
nacionales sobre Campos electromagnéticos, Ruido en Transformadores, Calidad en
Laboratorios y Radiación UV.
Ha realizado actividades profesionales en el área de Higiene y Seguridad Industrial para
empresas del Rubro Eléctrico.
Ha participado en la realización de Estudios de Impacto Ambiental en líneas de Alta Tensión,
en 132 kV, Estaciones Transformadoras 132/13,2 kV, Antenas de Telefonía Móvil y
Edificios de Centros distribuidores de Energía Eléctrica.
Ha participado en mediciones de Campo Electromagnético en alta y baja frecuencia y Ruido
Audible en Estaciones transformadoras y en Líneas Eléctricas.
Ing. Juan Pedro Fernández
Ingeniero Electricista - Universidad Tecnológica Nacional – Santa Fe, Argentina.
Especialista en Higiene y Seguridad en el Trabajo.
Profesor adjunto de Máquinas Eléctricas 1(Carrera Ing. Eléctrica), Profesor adjunto a cargo
del Laboratorio del Mantenimiento Industrial (Carrera Ing. Industrial).
Docente investigador del G.I.S.E.P. (Grupo de Investigación sobre Sistemas Eléctricos de
Potencia)-. U.T.N. - F.R.S.F. Director del L.A.M.C.E.M. (Laboratorio Ambulante de
Medición de Campos Electromagnético y Ruido, acreditado ante el Organismo Argentino de
Acreditación.
Miembro del Proyecto PROIMCA (Proyecto para la Mitigación de la Contaminación
Atmosférica) en el área “Contaminación por Campos Electromagnéticos”.
Ha dictado cursos de Campos Electromagnético y Apantallamiento Electromagnético para
empresas privadas y distribuidora de energía local.
Participó y participa en Proyectos de Investigación Acreditados en el área de Campos
Electromagnéticos y Aisladores Poliméricos”. Ha presentado trabajos en congresos nacionales
sobre Campos electromagnéticos y Ruido en Transformadores.
Ha realizado actividades profesionales de asesoramiento, proyectos y ejecución de obras en el
área eléctrica y en mediciones de Campo Electromagnético en alta y baja frecuencia y Ruido
Audible en Estaciones Transformadoras y en Líneas Eléctricas.