EQUIPOTENCIALES Y CAMPOS ELÉCTRICOS PARA ESTUDIO DEL ... I/6.EQUIPOTENCIALES_Y...CURVAS...

PREMIO AMBAR: ASOCODIS, CNO, CAC, UPME, COLCIENCIAS

EQUIPOTENCIALES Y CAMPOS ELÉCTRICOS PARA ESTUDIO DEL EFECTO CORONA

EN SUBESTACIONES

EQUIPOTENCIALES Y CAMPOS ELÉCTRICOS PARA ESTUDIO DEL EFECTO CORONA

EN SUBESTACIONES

( Aplicación a Subestaciones EHV - 500 kV - 220 kV )

PREMIO AMBAR: ASOCODIS, CNO, CAC, UPME, COLCIENCIAS

IE Eugenio Betancur E., PhDIE Mario Suárez C., EspTyD

IE Luis D. Pabón

EQUIPOTENCIALES Y CAMPOS ELÉCTRICOS PARA ESTUDIO DEL EFECTO CORONA EN SUBESTACIONES

CONTENIDO1. INTRODUCCIÓN2. PASOS PARA CÁLCULO DEL EC3. DEFINICIÓN DEL NUEVO MÉTODO4. ELEMENTOS Y FORMULACIÓN DEL MÉTODO5. VALIDACIÓN DEL MODELO6. VALORACIÓN DE CONSECUENCIAS DEL EC:

RADIO INTERFERENCIARUIDO AUDIBLE

7. CASO DE ESTUDIO CON EN SUBESTACIÓN A 500 kV:CURVAS EQUIPOTENCIALESCAMPO ELÉCTRICOEFECTO CORONARADIOINTERFERENCIARUIDO AUDIBLE

8. CONCLUSIONES

EC - VE

EC - VE


El fenómeno del Efecto Corona (EC) es Proceso de ionizacióndel aire que rodea los cables HV, EHV

Se da cuando el aislante natural en la superficies de losconductores, el aire, se contamina por efectos atmosféricos,vegetales, animales, minerales, suciedad, etc. y disminuye surigidez dieléctrica

En el EC: Intensidad de campo eléctrico (Emax) en la superficiedel conductor es mayor que un valor crítico disruptivo de campoeléctrico (E0) EC [Emax> E0 ]

1. INTRODUCCIÓN


El fenómeno del Efecto Corona (EC) es Proceso de ionizacióndel aire que rodea los cables HV, EHV

Se da cuando el aislante natural en la superficies de losconductores, el aire, se contamina por efectos atmosféricos,vegetales, animales, minerales, suciedad, etc. y disminuye surigidez dieléctrica

En el EC: Intensidad de campo eléctrico (Emax) en la superficiedel conductor es mayor que un valor crítico disruptivo de campoeléctrico (E0) EC [Emax> E0 ]

En el EC las partículas ionizadas viajan desde y hacia laperiferia del conductor.

1. INTRODUCCIÓN


En el EC se produce halo luminoso y efectos contaminantes:Pérdidas eléctricas, destellos visuales, radio interferencia (EME,RI), ruido audible (AN), gases sulfurosos.

Las descargas superficiales del EC son la antesala de flameos ycortocirucitos

1. INTRODUCCIÓN


Procesos y rutinas de cálculo para cálculo del EC se rigen pornormas IEC [4], [5], EPRI [6] y CIGRE [7] .

En este trabajo se presenta nuevo método para cálculo de EC,siguiendo estas normas, tal que sea aplicable no sólo a líneas ensu vano aéreo sino también a Subestaciones.

En subestaciones las fases energizadas se acercan a otroscuerpos: Configuraciones metálicas puestas a tierra, cadenas deaisladores, cables a otras tensiones, etc.

En estos casos se deforman las superficies equipotencialespor efectos mutuos y se aumenta el valor de Emax en los cables,y se hace mayor que en líneas aéreas.

El nuevo método para cálculo de EC en Subestacionescontempla todos los accidentes ambientales y geométricos delos cables energizados.

1. INTRODUCCIÓN


2. PASOS PARA CÁLCULO DEL EC

Según normas IEC, EPRI y CIGRE todo método para cálculo delEC debe seguir los 3 pasos siguientes:

(1) Definición preliminar del gradiente superficial críticodisruptivo E0 (campo eléctrico del medio, a partir del cualaparece el efecto corona), calculado con la fórmula de Peek.(2) Calculo del gradiente superficial máximo operativo Emax ,el cual es el máximo valor probable de intensidad de campoeléctrico desarrollado en la superficie de los conductores.(3) Comparación de Emax con E0. Si Emax > E0 es altamenteposible que aparezca el EC en la superficie del conductor.

El nuevo método propone una técnica matemático – gráfica,fundamentada en Teoría de Campos Eléctricos para ejecutar elpaso (2), definición de Emax.


2. PASOS PARA CÁLCULO DEL ECPaso (1):

Definición preliminar del gradiente superficial crítico disruptivoE0, calculado con la fórmula de Peek.

E0 indica el valor de intensidad de campo eléctrico dereferencia a partil del cual aparece el efecto corona.

E0 es función de la altura y de las condiciones ambientales (δ),de la temperatura y de las características superficiales y de larugosidad y limpieza por contaminación (m = mg x mt).

)/(.

308,012..31

0 cmkVr

mE

+=δ

δambTb

+=

273.921,3δ

−

= 18336881,1

10H

b



Paso (2)

Calculo del gradiente superficial máximo operativo Emax , elcual es el máximo valor probable de intensidad de campoeléctrico desarrollado en la superficie del conductor

Para una línea aérea es simple, del tipo Para una SE esta fórmula no aplica. La configuración compleja

exige un método que considere el acercamiento e interacción delas fases energizadas con otros cuerpos: Pórticos yconfiguraciones metálicas, puestas a tierra, cadenas de aisladores,cables a otras tensiones, piso de la SE, pasos peatonales, etc.

Es aquí donde viene el nuevo método: Técnica matemático –gráfica, fundamentada en Teoría de Campos Eléctricos paradefinición de Emax.

cmkVR

rngE av /).1(.max −

=



Paso (3)

(3) Comparación de Emax con E0. Si Emax > E0 es altamenteprobable que aparezca el EC en la superficie del conductor.

Gradiente superficial crítico

disruptivoE0

Gradiente superficial máximo

operativoEmax

< No hayEfecto Corona> HayEfecto Corona


Se propone método, definido , el cual es:• Nuevo método teórico – práctico que sigue reglas y procesos

dados por el IEC, EPRI y CIGRE [7],• Fundamentado en principios de teoría electromagnética

(TEM) que (en el Paso (2)) define superficies equipotenciales(Vxy) y líneas de campo eléctrico (Exy),

• Para valorar el EC en cables energizados a tensión nominal• Ubicados en entornos densamente construidos, como

subestaciones eléctricas a HV(220 kV) a EHV (500 kV)

Con el resultado obtenido de EC, también se cuantifican y secalifican los efectos nocivos producidos por el EC: Radiointerferencia (EMI) y al Nivel de Ruido Auditivo (AN).

3. DEFINICIÓN DEL NUEVO MÉTODO

EC - VE

EC - VE


4. ELEMENTOS Y FORMULACIÓN DEL MÉTODO EC - VEFORMULACIÓN DEL NUEVO MÉTODO

El nuevo método procede efectuando dos cálculoselectromagnéticos a saber:

• (1) Cálculo de superficies equipotenciales (Vxy) para todos lospuntos de cortes planares xy adecuadamente escogidos en lasubestación

• (2) A partir de Vxy, Cálculo de la intensidad de CampoEléctrico (Exy) sobre la superficie de los objetos conductoresubicados en el corte xy estudiado .

EC - VE

• A su vez cada uno de estos cálculos se desarrolla en 4 etapasmatemáticas y numéricas a saber:



• Etapa (1): Formulación de las ecuaciones de Maxwell (TEM) ode otras ecuaciones derivadas, para Vxy Exy.

• Etapa (2): Expresión con derivadas parciales espaciales (xyz)para las anteriores ecuaciones.

• Etapa (3): Degradación de las ecuaciones diferencialesmediante el método de diferencias finitas

0ερ +

=•∇ E0

2

ερ +

−=∇ V 02 =∇ VVE −∇=



• Etapa (3): Degradación de las ecuaciones diferencialesmediante el método de diferencias finitas, hasta encontrarrelaciones numéricas indexadas Fij, programables mediantecálculo digital.

0ερ +

=•∇ E

0ερ +

=•∇ E

04

2,1,1,,1,1

2

2

2

22 =

∆

−+++≅

∂∂

+∂∂

=∇ −+−+

hVVVVV

yV

xVV jijijijiji

4)( 1,1,,1,11

,

ννννν −+−++ +++

= jijijijiji

VVVVV

2

1,,,1,

2

,1,,,1, 2

121

∆

−+

∆

−+

∆

−+

∆

−= +−+−

hVV

hVV

hVV

hVV

E jijijijijijijijiji



Etapa (4): Programación numérica iterativa de valores Vxy y Exy. El proceso iterativo procede tal que la tensión de cualquier punto xy en la

iteración ν+1, es función de las tensiones en los puntos circundantes (i-1,i+1,j-1, j+1) leídos en la iteración anterior ν

Un algoritmo tipo Gauss-Seidel llega al resultado de convergencia cuandose encuentra en una iteración final en la que no se presenten ya variacionesde la tensión :

4)( 1,1,,1,11

,

ννννν −+−++ +++

= jijijijiji

VVVVV


Etapa(4):ProgramaciónNumérica Iterativa


5. VALIDACIÓN DEL MÉTODO EC - VE

El nuevo método se ha validado calculando múltiples casosdel Gradiente superficial máximo operativo Emax alrededor de unalínea aérea de transmisión a 500 kV en espacio vacío (o en el aire),

• Se usa rutina de cálculo (PLS CADD) el cual sigue el métodoclásico de normas IEC, EPRI, CIGRE,

• Vs. resultados con el método propuesto• Se hizo también comprobación con resultados experimentales

Se muestran resultados para línea a 500 kV, Cable Cowslip1010 mm2, altura 1025 m, 2 cables por haz, mg = 0,93, mt = 0,6

EC - VE

EC - VE


5. VALIDACIÓN DEL MÉTODOEC - VEResultado Vxy con nuevo método

Línea con 2 hilos/faseLínea con 3 hilos/fase


5. VALIDACIÓN DEL MÉTODO EC - VEResultados comparativos Emax/E0


5. VALIDACIÓN DEL MÉTODO EC - VEResultados experimentales para línea a 500 kV


6. VALORACIÓN DE CONSECUENCIAS DEL ECEVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN DE LA RADIO INTERFERENCIA

Según [4] EPRI Red Book, y CIGRE [7], la fórmula para el cálculo dela interferencia electromagnética (Electro Magnetic Interference(EMI)) producida por EC está dada por :

g - es gradiente superficial normalizado Emax (kV/cm) respecto a gradientecrítico disruptivo E0 (kV/cm).r - es radio del conductor en cmEMIf - es corrección de EMI para variación de frecuencia f en MHzEMIh - es corrección de EMI para la altura de la subestación, h en mEMId - es corrección de EMI para distancia de percepción, D en m

dBEMIEMIEMIrgEMI dhf +++

+

+=

51.32log40

56.17log12046 1010


6. VALORACIÓN DE CONSECUENCIAS DEL ECEVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN DE LA RADIO INTERFERENCIA

La calificación del efecto del (EMI) sobre la radiación de lasemisoras cercanas a la subestación afectada por EC está dada porla relación de señal a ruido (SNR – Signal to Noise Ratio) ,definida en los siguientes términos:

SNR debe ser > 20 a 25 dB, lo que indica que señal se escuchaaceptablemente con muy poco ruido de fondo.

dBmVdbEMI

mVdbSignalStrSNR

=

))/1(())/1((log20 10 µ

µ

dBmVdbEMImVdbSignalStrSNR ))/1(())/1(( µµ −=


6. VALORACIÓN DE CONSECUENCIAS DEL ECEVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN DEL RUIDO AUDIBLE - AN

Según [4] EPRI Red Book, y CIGRE Addendum [7], la fórmula parael cálculo del ruido audible es:

AN - es nivel auditivo del ruido en dBg - es gradiente superficial normalizado Emax (kV/cm) respecto a gradientecrítico disruptivo E0 (kV/cm).Emax es gradiente superficial y E0 es el gradiente crítico en (kV/cm)n - es número de conductores del haz de una faser - es radio del conductor en cmh es altura de la subestación en (m)

( ) ( ) ( ) dBhrqnKgKA 3002log55

300loglog120 10102101 ++++=Γ

( ) dBDAN AA 10log4.113.54 −+Γ=


7. CASO DE ESTUDIO CON EN SE 500 kV y 220 kVMODELO DIGITALIZADO DEL CORTE xy DEL SECURVAS EQUIPOTENCIALESCAMPO ELÉCTRICO Y EFECTO CORONARADIOINTERFERENCIA (SNR)RUIDO AUDIBLE (AN)

EC - VE

Se analiza la disposición física de la SE y se escogen uno o doscortes xy altamente congestionados de equipos

Se hace el gráfico básico de simulación que calca a escala (enExcel) el corte xy escogido.

Se obtienen superficies equipotenciales Vxy por método iterativopara el corte xy escogido

Conxn tierra1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

-0 14 28 42 55 67 79 90 101 111 121 130 138 146 154 160 167 173 178 182 187 190 193 196 198 199 200 200 200 199 199 199 199 198 198 198 198 197 197 197 196 196 196 196 195 195 195 195 194 194 194 193 193 193 193 1920 18 35 52 69 85 100 113 126 138 149 159 169 177 184 191 197 202 206 210 213 216 219 221 222 224 224 225 225 225 224 224 224 224 224 223 223 223 223 222 222 222 222 222 221 221 222 222 223 224 225 227 229 231 233 235

2 m 1 0 22 43 65 86 105 124 140 155 169 182 195 205 214 222 228 233 237 241 244 247 249 251 253 254 255 256 256 256 256 256 256 256 256 255 255 255 255 255 254 254 254 254 254 254 254 254 255 257 259 261 264 268 271 275 278

0 27 53 79 105 130 153 173 190 207 223 238 251 260 268 273 278 281 284 286 288 290 292 293 294 295 295 295 295 296 295 295 295 295 295 295 295 295 295 294 294 294 294 294 294 294 295 296 298 300 303 306 310 314 317 321 10 32 64 95 127 157 186 213 230 249 270 289 305 316 322 327 330 333 335 336 338 339 340 341 341 342 342 342 343 343 343 343 342 342 342 342 342 342 342 342 342 342 342 342 342 342 343 344 345 347 349 352 355 358 361 363

0 37 75 112 150 187 225 262 271 294 321 348 370 379 384 387 389 390 391 392 392 393 394 394 394 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 395 396 396 397 399 400 402 403 405 406

45 73 102 134 167 199 225 262 299 337 374 412 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449

2 90 110 133 159 189 220 252 288 325 361 395 426 449 413 395 384 377 373 370 369 369 370 371 372 374 376 377 378 378 377 376 375 373 372 370 369 367 366 366 365 366 366 367 368 368 369 370 370 372 373 375 377 377 376 368 343 2135 149 167 190 217 248 281 316 352 387 420 449 401 363 337 319 307 299 295 294 294 296 299 302 307 311 314 316 316 314 311 307 304 300 296 293 290 288 286 286 287 288 290 291 293 294 295 297 300 302 306 309 311 311 305 290

180 191 206 226 251 281 313 348 383 417 449 395 347 308 277 254 239 230 225 225 227 231 236 243 251 258 264 268 267 263 257 251 244 237 231 224 219 214 212 212 214 216 219 222 225 227 229 232 235 239 244 249 253 254 252 243

225 234 248 267 290 318 349 382 416 449 392 339 291 250 216 190 172 163 161 163 168 175 185 196 209 222 233 238 235 228 218 207 195 184 174 164 154 147 143 143 147 152 157 162 166 169 173 176 180 185 191 197 203 206 206 200

269 279 292 310 333 359 386 416 449 390 335 283 235 193 155 125 105 98 100 107 117 130 145 163 184 204 222 230 225 211 194 176 159 142 127 111 96 83 77 79 86 95 104 111 117 122 126 130 135 140 147 154 160 165 166 163

3 314 324 338 356 377 401 421 449 389 332 279 229 182 137 95 57 31 31 43 59 76 95 117 143 173 205 234 250 237 212 184 158 133 110 88 66 42 21 7 15 30 45 58 69 77 83 88 93 98 104 111 118 125 130 132 130 3359 369 382 401 419 449 449 386 329 277 228 180 133 86 36 -17 -63 -41 -11 17 43 69 99 134 175 223 272 310 274 229 187 150 117 88 58 28 -7 -45 -79 -53 -22 3 22 35 46 53 59 64 70 76 82 90 97 102 104 103

404 411 423 449 449 400 367 320 272 226 181 137 92 42 -17 -95 -225 -116 -56 -15 19 52 89 132 185 248 329 449 330 254 196 149 109 73 38 -1 -47 -113 -225 -122 -66 -30 -6 11 22 31 37 43 48 54 61 68 74 80 82 80

449 449 449 409 380 341 304 263 222 181 142 102 60 12 -46 -122 -225 -139 -78 -33 5 42 84 134 193 265 350 449 350 270 204 151 105 65 26 -16 -66 -133 -225 -143 -87 -49 -23 -6 6 15 22 27 33 39 45 51 57 62 65 63

449 426 401 364 328 290 252 215 179 144 110 75 38 -4 -55 -122 -225 -135 -80 -38 0 39 83 136 200 274 358 449 359 279 211 154 106 63 23 -18 -66 -128 -225 -139 -88 -55 -32 -15 -3 5 11 17 22 27 33 39 45 50 52 50

4 449 409 369 327 287 248 211 176 144 114 84 55 24 -9 -46 -87 -120 -96 -64 -32 2 40 85 140 205 280 362 449 363 285 216 158 108 65 26 -11 -50 -89 -121 -100 -73 -50 -32 -18 -8 -1 5 10 15 20 26 32 38 42 44 43 4449 397 347 299 255 214 178 146 117 90 66 41 17 -8 -34 -58 -72 -64 -46 -22 7 43 88 143 208 283 365 449 366 289 220 162 112 70 33 0 -30 -56 -72 -67 -55 -40 -28 -18 -10 -3 2 6 11 16 21 28 34 39 41 40

449 388 331 278 231 189 153 123 96 73 52 32 13 -5 -23 -37 -45 -42 -30 -12 14 48 91 146 211 286 366 449 367 291 224 166 117 76 41 12 -12 -31 -42 -43 -37 -29 -21 -14 -8 -3 1 5 10 15 20 27 34 40 43 43

449 382 319 263 213 170 135 105 80 60 42 26 11 -2 -14 -24 -28 -26 -18 -2 20 52 95 149 213 287 367 449 369 294 227 170 122 83 50 24 4 -11 -20 -23 -21 -17 -13 -8 -3 0 4 7 12 17 23 30 38 45 49 50

449 378 311 252 200 157 121 92 69 50 35 22 10 0 -8 -15 -17 -16 -9 5 26 56 98 151 215 288 368 449 370 297 231 176 129 91 61 37 19 6 -2 -6 -6 -4 -2 1 4 7 10 13 18 23 30 38 47 55 61 63

5 449 375 306 244 191 147 112 83 61 44 30 19 9 2 -4 -8 -10 -8 -2 10 30 60 100 153 217 289 368 449 372 301 238 184 139 103 75 53 37 25 17 13 12 12 13 15 17 19 22 25 29 35 43 52 62 71 78 80 5449 373 302 239 185 141 105 77 55 39 26 17 9 3 -1 -4 -5 -3 3 14 33 62 102 154 217 290 368 449 375 308 247 196 154 120 93 73 59 48 41 37 35 34 35 36 37 39 41 44 49 55 63 73 83 93 100 103

449 371 299 235 181 136 100 72 51 36 24 15 9 4 0 -2 -2 0 6 17 36 64 103 155 218 290 368 449 380 317 261 214 175 144 119 101 88 78 72 68 66 65 65 65 66 67 69 73 77 84 92 102 112 122 128 130

449 370 297 232 177 132 97 69 48 33 22 14 9 4 2 0 0 2 8 19 37 65 104 155 217 289 368 449 387 331 281 239 204 176 155 139 127 118 113 109 107 106 105 106 106 107 109 112 117 123 131 140 150 158 163 163

449 369 295 229 174 129 94 66 46 32 21 13 8 5 2 1 1 3 9 20 38 65 103 153 215 287 367 449 397 349 306 271 241 218 200 186 176 169 164 161 159 158 157 157 158 159 160 163 167 173 180 188 196 201 203 200

6 449 367 292 226 171 126 91 64 44 30 20 13 8 5 3 2 2 4 10 20 37 64 101 150 211 283 364 449 408 371 338 309 286 268 254 243 235 230 226 223 222 221 220 220 221 221 223 225 229 233 239 245 250 252 251 243 6449 364 287 221 166 122 88 62 42 29 19 12 8 5 3 2 2 5 10 20 36 61 97 144 204 276 359 449 421 395 373 354 338 325 315 308 303 299 296 294 293 293 292 292 292 293 294 296 298 301 305 309 311 311 305 290

449 357 278 212 159 116 83 59 40 27 18 12 7 5 3 2 3 5 10 19 34 57 90 135 191 262 348 449 435 422 411 401 393 387 382 378 375 373 372 371 370 370 370 370 370 370 371 371 373 374 376 378 378 377 368 343

449 343 263 200 149 109 78 55 38 25 17 11 7 4 3 2 3 5 9 18 31 52 82 121 172 238 323 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449 449

385 305 237 181 135 99 71 50 35 23 16 10 6 4 3 2 2 4 8 16 28 45 71 104 147 199 260 322 347 358 364 367 369 370 371 371 371 371 371 371 371 370 370 370 370 370 371 372 373 375 379 383 388 393 399 404

7 321 260 205 158 119 88 63 45 31 21 14 9 6 4 2 2 2 4 7 13 23 38 59 86 119 158 199 238 263 277 286 291 294 296 297 298 298 298 297 297 297 297 297 297 297 297 298 300 302 307 313 320 329 339 349 359 7257 211 169 132 101 75 55 39 27 19 12 8 5 3 2 2 2 3 6 11 19 31 47 67 92 120 149 175 195 209 218 224 228 230 232 232 232 232 231 231 231 231 231 231 231 232 233 236 239 245 253 263 275 288 301 314

192 162 132 105 82 62 46 33 23 16 11 7 5 3 2 1 2 3 5 9 15 24 36 51 68 88 107 125 140 153 161 167 172 174 176 176 175 173 172 172 173 174 175 175 176 176 178 181 185 192 201 213 226 240 255 269

128 113 96 79 63 49 37 27 19 13 9 6 4 3 2 1 1 2 4 7 11 18 26 37 49 61 73 84 96 107 115 121 125 128 129 128 126 122 119 121 124 126 128 129 130 131 132 135 140 147 157 168 182 196 211 225

64 67 64 56 46 37 28 21 15 11 7 5 3 2 1 1 1 2 3 5 8 13 19 26 33 39 43 46 60 71 79 85 89 91 92 90 85 77 67 75 83 87 90 92 93 94 96 99 104 111 120 130 143 155 168 180

8 0 29 37 36 32 26 21 16 12 8 6 4 3 2 1 0 0 1 2 4 6 9 13 17 21 22 18 0 29 44 52 58 61 63 63 60 53 37 0 35 50 57 61 64 65 66 68 71 75 81 89 98 108 118 127 135 80 14 20 22 21 18 15 12 9 6 4 3 2 1 1 0 0 1 1 2 4 6 8 11 12 12 9 0 15 26 33 38 41 42 42 39 33 20 0 18 30 36 40 43 44 46 47 50 54 59 65 72 79 85 89 90

0 6 9 12 13 12 10 8 6 5 3 2 2 1 1 0 0 0 1 2 3 4 5 7 7 7 4 0 9 16 21 24 27 28 27 25 20 12 0 10 17 23 26 28 29 31 32 34 37 41 46 50 55 56 54 45

0 0 0 5 7 7 7 5 4 3 2 2 1 1 0 0 0 0 1 1 2 2 3 4 4 4 2 0 5 9 13 15 17 18 17 16 12 7 0 6 10 14 16 18 19 20 21 23 25 28 31 34 36 34 25 0

0 0 0 3 4 4 4 4 3 2 2 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 2 2 2 2 2 1 0 3 6 8 9 11 11 11 10 7 4 0 3 6 8 10 11 12 13 14 15 17 19 21 22 22 20 13 0

9 0 0 0 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 2 3 5 6 6 7 6 6 4 2 0 2 3 5 6 7 7 8 9 9 11 12 13 14 14 12 7 0 90 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 2 3 3 4 4 4 3 2 1 0 1 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 8 8 6 4 0

0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 2 1 1 1 0 0 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 3 2 0

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

2,0 m Cable 220 kV V en kVf pico maxAislador

Subestación a 500 kVSubestación a 220 kV


7. CASO DE ESTUDIO CON EN SE A 500 kV Y 220 kV

CURVAS EQUIPOTENCIALES EN EL CORTE xy ESTUDIADO

EC - VE


7. CASO DE ESTUDIO CON EN SE 500 kV y 220 kV

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES 3D EN EL CORTE xy ESTUDIADO

EC - VE



CAMPO ELÉCTRICO Y EFECTO CORONA (m varía de 0,60 a 0,20)

EC - VE


EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN DE LA RADIO INTERFERENCIA



RADIOINTERFERENCIA (SNR) (m varía de 0,70 a0,45)

EC - VE


EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN DEL RUIDO AUDIBLE - AN



RUIDO AUDIBLE (AN) (m varía de 0,7 a 0,45)

EC - VE


8. CONCLUSIONES El nuevo método para cálculo del EC fundamentado en

principios de TEM ha mostrado ser un modelo relativamente fácil deutilizar y que brinda resultados confiables y precisos del EC.

Suple la necesidad de un modelo gráfico para evaluar el EC encualquier disposición de cables energizados que se acerquen aotros cuerpos como es el caso de las SE. En efecto, se ha aplicadoexitosamente en diseño de SE a 220 kV y 500 kV.

Permite hacer análisis de sensibilidad a parámetros diseño (Ej. mt)

Calcula numérica y gráficamente el mapa de líneas equipo-tenciales en cada punto del espacio xy.

El método permite calcular efectos como Radio Interferencia yRuido Audible, que son consecuencia del EC.

El método complementa e interpreta las normas sobre EC.

EC - VE


9. BIBLIOGRAFÍA [1] CORONA AND FIELD EFFECTS – P. Sarma Maruvada, Vernon L. Chartier, EPRI

Transmission Line Reference Book, Red Book, Chapt. 7—115-230 kV Compact LineDesign, 2005.

[2] THE IMPORTANCE OF CORONA EFFECTS IN LIGHTING STUDIES – M. Z. A.AbKadir, W.F. Wan Amad, J. Jasni, H. Hizam; Dept. EEE, Univ. Putra Malaysia,Journal of applied Sciences 8(19)-3446-3452, 2008.

[3] CORONA AND GAP DISCHARGE PHENOMENA – P. Sarma Maruvada, EPRITransmission Line Reference Book 230 kV and Above, 3rd edition, 1011974, FinalReport, 2005.

[4] CORONA GENERATON – IEC Technical Report, TR CISPR 18-1, Edition 2.0,June 2010.

[5] EPRI AC Transmission Line Reference Book – 200 kV and Above, Red Book, Thirdedition, Dec. 2005.

[6] IEC Technical report TR CISPR 18-1 Radio interference characteristics ofoverhead power lines and high-voltage equipment – Part 1: Description of phenomenaEdition 2.0 2010-06


9. BIBLIOGRAFÍA [7] CIGRE INTERFERENCES PRODUCED BY CORONA EFFECT OF ELECTRIC

SYSTEMS – CIGRE Working Group 36.01, EMC Aspects of Corona, Electric andMagnetic Fields, Dec 1966.

[8] CORONA LOSS CHARACTERISTICS OF CONTAMINATED CONDUCTORS INFAIR WEATHER – E. E. Monbello, G. Rattá, H. D. Suárez, F. O. Torres, ElectricPower System Research 59 (2001) 21-29, ELSEVIER, 2001.

[9] SOBRE EL EFECTO CORONA – Pablo Jiménez Pinto, Universidad de Chile,Dpto. IE., Taller Proyectos II, Santiago 2009.

[10] W. H. Hayt, Jr., ENGINEERING ELECTROMAGNETICS , Book, McGraw HillBook Co. Inc. NY, USA, 1967.

[11] P. L. Lorrain, D. Corson, ELECTROMAGNETIC FIELDS AND WAVES , Book, W.H. Freeman Co., San Fco., USA, 1970.


Muchas Gracias


TIEMPOS1. INTRODUCCIÓN - 2.5 min2. PASOS PARA CÁLCULO DEL EC - 3 min3. DEFINICIÓN DEL NUEVO MÉTODO - 0.5 min4. ELEMENTOS Y FORMULACIÓN DEL MÉTODO - 3 min5. VALIDACIÓN DEL MODELO - 2 min6. VALORACIÓN DE CONSECUENCIAS DEL EC - 1.5 min

RADIO INTERFERENCIARUIDO AUDIBLE

7. ESTUDIO CON EN SUBESTACIÓN A 500 kV - 6.5 minCURVAS EQUIPOTENCIALESCAMPO ELÉCTRICOEFECTO CORONARADIOINTERFERENCIARUIDO AUDIBLE

8. CONCLUSIONES - 1 min Tiempo total: 20 min

EC - VEEC - VE

EC - VE

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