Informe Simulador Lineas de Transmision

8/10/2019 Informe Simulador Lineas de Transmision

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INFORME DE CALCULO DE LINEAS DETRANSMISIONINGENIERIA ELECTRICA INDUSTRIAL

2014

Ana Fabiola Rojas #20091011007

Arnold Josué Motiño #20092000000

Dexy Aracely Cervantes #20092000000

Víctor Javier Cáceres #2009200070

18-8-2014

LINEAS DE TRANSMISION



pág. 1

INDICE

Pág.

1.1

Introducción ------------------------------------------------------------------------ 2

1.2

Objetivos --------------------------------------------------------------------------- 3

1.3 Medios empleados ------------------------------------------------------------------ 4

1.4 Estructura de la memoria --------------------------------------------------------- 4

2.

Cálculos Eléctricos ------------------------------------------------------------------ 5

2.1

Ejemplo #1---------------------------------------------------------------------------- 5

2.2

Ejemplo #2 -------------------------------------------------------------------------- 7

3. Cálculos Mecánicos ---------------------------------------------------------------------9

3.1 Ejemplo #3---------------------------------------------------------------------------- 9

3.2 Ejemplo #4--------------------------------------------------------------------------- 11

4.

Descripción del Simulador -----------------------------------------------------------13

4.1

Características del cable-----------------------------------------------------------13

4.2 Pantalla de cálculos ----------------------------------------------------------------14

4.3 Pantalla de Cálculos de Constantes Kilométricas-------------------------------15

4.4 Pantalla de Hipótesis ------------------------------------------------------------- -16

4.5 Pantalla de Tensión y Flechas Máximas------------------------------------------16

5. Conclusiones -----------------------------------------------------------------------------18

6. Bibliografía ------------------------------------------------------------------------------ 19



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1.1

Introducción

Las Líneas Aéreas de Alta Tensión son el medio de transporte de energía eléctricaen Alta Tensión (A.T.), cuyo principal objetivo es suministrar esta energía aquienes la necesitan.

La energía se transporta como corriente eléctrica, es decir, como el movimientode cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductormetálico, como consecuencia de la diferencia de potencial que un generadoraplica en sus extremos. Las líneas aéreas están constituidas principalmente por:conductores, aisladores, apoyos y crucetas.

El presente trabajo propone la realización de una herramienta informática desimulación que ayude a resolver los cálculos necesarios para realizar una LíneaAérea de Transmisión, basada en Microsoft Excel. La herramienta debe poseer losadecuados índices de confiabilidad que la hagan utilizable por los alumnos dediferentes asignaturas de estudios eléctricos en la Universidad. Además, podráser la base para estudios de representación avanzados, a ser empleados porindustrias del sector eléctrico.

En este documento se justifica los datos técnicos necesarios para el diseño,cálculo y construcción de una línea aérea con conductores de aluminio de acero

reforzado. Un caso real es utilizado en el trabajo para demostrar la aplicación delos cálculos, utilizándose una línea de A.T. de características típicas.



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1.2

Objetivo

El objetivo fundamental de este proyecto, es la realización de un Simulador quesirva como herramienta de trabajo para alumnos universitarios. Principalmente,está dirigido a estudiantes de Ingeniería Eléctrica, que son los que están másfamiliarizados con el tema de Líneas Aéreas de A.T.

Se ha tratado de que la herramienta sirva para facilitar los procesos deenseñanza y aprendizaje. Para ello, se ha optado por un Simulador interactivoque conteste lo más rápido posible las acciones de los estudiantes y permita un

diálogo y un intercambio de información entre el ordenador y los estudiantes.

Otro objetivo que se ha buscado es el de adaptar el ritmo de trabajo de cada uno(cada persona aprende y realiza las cosas de una formas más o menos rápida) ypoder adaptar sus actividades según las actuaciones de estos.



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1.3

Medios empleados

Para llevar a cabo este Simulador ha sido necesario un portátil o un ordenador demesa, a partir del cual se ha trabajado en él.

Otra herramienta indispensable ha sido el software Microsoft Excel 2013, graciasal cual ha sido posible la creación del diseño, programación y compilación delSimulador.

También han sido necesarios Internet y diversos libros, para consultarfundamentalmente normativas y fórmulas de las que se compone el proyecto.

1.4

Estructura de la memoriaPara facilitar la lectura de la memoria, se incluye a continuación un breveresumen de cada capítulo:

• Cálculos eléctricos: En este capítulo se muestra las fórmulas eléctricas ynormativas por las que se rige el Simulador.

• Cálculos mecánicos: Al igual que en el apartado anterior, se muestran lasfórmulas y normativas por las que se fundamenta el Simulador.

• Descripción del Simulador: Se describen el método de programación del

Simulador, así como el software utilizado. Se distinguen las diferentes pantallas ypartes de las que consta. Por último, se realiza un análisis de las dificultadesencontradas a la hora de realizar la aplicación.

Conclusiones: Conclusiones finales acerca del proyecto del Simulador.

• Referencias: En este apartado se especifican las referencias a las fórmulas delos cálculos a partir de las cuales se ha realizado el Simulador.



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2.

Calculos Electricos

Características de la Línea Aérea de A.T.

2.1

Ejemplo #1



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SIMULACIÓN

Para realizar los cálculos del apartado de simulación es necesario introducir losvalores de la potencia aparente y factor de potencia al final de la línea (latensión no es necesaria seleccionarla, puesto que ya se ha realizado en el

apartado de introducción de datos), así como el valor de la longitud de la línea.Una vez introducidos, el Simulador realiza los siguientes cálculos:



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2.2

Ejemplo #2



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Resumen:

SIMULACIÓN

Para realizar los cálculos del apartado de simulación es necesario introducir losvalores de la potencia aparente y factor de potencia al final de la línea (la tensiónno es necesaria seleccionarla, puesto que ya se ha realizado en el apartado deintroducción de datos), así como el valor de la longitud de la línea. Una vezintroducidos, el Simulador realiza los siguientes cálculos:



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3.

CÁLCULOS MECÁNICOS3.1 Ejemplo #3

Resumen:



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Simulación:



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3.2

Ejemplo #4



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Simulación:



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4.

Descripción del simulador

El Simulador ha sido creado por medio del software informático “Microsoft Excel

2013”. Este programa permite desarrollar cálculos de forma visual. Laprogramación de la interfaz gráfica es totalmente visual, insertando los datos,

editando sus propiedades y luego ajustando la programación. (Ver figura 1).

Figura 1.

4.1

Características del cable

Los conductores que recoge este Simulador son de aluminio reforzado de aceroASCR.

Para seleccionar el tipo de conductor que se va a utilizar basta con un pulsar conel ratón sobre el cuadro que está a la par “Nombre del conductor” y acontinuación elegir el cable deseado. (Ver figura 2)

Figura 2.



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Para elegir el tipo de línea se debe pulsar a la par del cuadro “No. Circuitos”

(aparece esta disposición del cable por defecto) y seleccionar la disposición delcable deseada. (Ver figura 3).

Figura 3

4.2

Pantalla de cálculos

El apartado de cálculos del Simulador está dividido en dos partes:cálculos eléctricos y cálculos mecánicos (Hipótesis y Flechas y vanos),

en cada una de las cuales se muestra por pantalla los valores de lasvariables introducidas y los valores de los cálculos que realiza elSimulador.

se va abordar la estructura de cada una de estas pantallas.

4.3.1. Pantalla de Cálculos Eléctricos

La pantalla de cálculos eléctricos se encuentra dividida de lasiguiente manera:

1. Constantes kilométricas.2. Características a Tensión Nominal.

3. Efecto Corona.

4. Estudio Térmico.



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5. Simulación.

6. Pérdidas y costes de la línea.

Todos los valores que muestra esta pantalla se rigen por las fórmulas y normativas decálculos eléctricos del apartado dos de esta memoria.

4.3 Pantalla de Constantes kilométricas

En esta sección de cálculos eléctricos el Simulador muestra por pantalla los siguientesvalores de las magnitudes eléctricas de la línea por unidad de longitud:

• Resistencia.

• Conductancia.

• Autoinducción.

• Reactancia.

• Capacidad.

• Susceptancia.

A continuación (Figura 4) se muestran los valores de los cálculos realizados por elSimulador para estas magnitudes del Ejemplo #1

Figura 4.



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4.4

Pantalla de Cálculos Mecánicos( Hipótesis)

Todos los valores que muestra esta pantalla se rigen por las fórmulas y normativas decálculos mecánicos (ver Figura 5).

Figura 5.

4.5

Pantalla de Tensión y Flechas MáximasEl Simulador muestra por esta pantalla las Tensiones y Flechas Máximas de lalínea aérea que se deben tener en cuenta a consecuencia de la temperatura, elhielo y el viento. Los valores de los cálculos mecánicos que aparecenrepresentados son:

• Tensión de Flecha por Temperatura.

• Flecha Máxima por Temperatura.

• Tensión de Flecha por Hielo.

• Flecha Máxima por Hielo.

• Tensión de Flecha por Viento.

• Flecha Máxima por Viento.



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La siguiente imagen (Figura 6) muestra los valores de las flechas y tensionesmáximas calculadas por el Simulador para el ejemplo 4



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5.

Conclusiones

Al terminar este proyecto se cumplen los objetivos que se pretendían de modosatisfactorio. Se ha desarrollado un programa que realiza los cálculos eléctricos y

mecánicos de líneas aéreas de alta tensión, para un entorno de enseñanza einvestigación.

El Simulador realizado para la clase de Líneas de Transmisión ha sido creado conel Microsoft Excel 2013.

El Simulador tiene un fin académico. Se ha elaborado para enseñar y ayudar en lainvestigación a estudiantes. Hoy en día, la informática juega un papel muyimportante en la enseñanza, debido a la facilidad de interacción y simulaciónque brinda.

Durante el desarrollo del Simulador, se han ido obteniendo conocimientos yexperiencias necesarias para crear las partes de la aplicación, dando comoresultado un Simulador sencillo y fácil de manejar, destinado a practicar losconocimientos adquiridos, como era el objetivo fundamental,

En cuanto al ámbito personal se han cumplido los objetivos, ya que se ha sidocapaz de asimilar en poco tiempo numerosos conceptos, sobretodo deprogramación, llevándolos con satisfacción a la práctica.

Por último, ha sido una experiencia muy enriquecedora y que ha aportado unagran variedad de nuevos conocimientos y de formas de afrontar los problemasque surgen día a día en el trabajo.



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6.

Bibliografia

CHECA, Luis María. Líneas de transporte de energía. MARCOMBO, S.A.

(3ª,1988, Barcelona). ISBN: 84-267-0684-3.

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