INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA ENTRE LATACUNGA Y...

INTERCONEXIÓN ELÉCTRICAENTRE

LATACUNGA Y AMBATO

TQSÍS previa a la obtención del Título deIngeniero, en la Especialización de Ingeniería

Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional

Luis Alfredo Sánchez Báez

Quito, Febrero-1963

1. Estudio General 1

2. Ventajas y Problemas de la Interconexión.

I, Ventajas 3

II. Problemas -.. * 7

3. Estado Actual de producción y demanda en

las ciudades mencionadas 10

4. Proyectos y necesidades para la dácada

1960-1970 - 15

5. G-ráticoQ de Capacidad y Remanda.Crecimiento

de la carga 16

6. formas de Intercambio 27

7 - Datos de Salcedo y Píllaro 31

84 Cálculo de la Línea

A.) Aspecto TSláctrico.

a. Estudio so"bre la Tensión de Transmisión.. 32

"b. Determinación de la sección del

oonduotor 34

c. Afecto Corona - 43

d. Línea de Tisrra - * 43

e. Pérdidas de Voltaje y Potencia.

Regulación de la Línea , 49

f. Estudio so"bre Condensadores 50

f' .Regulación de la Tensión 51

g. Estabilidad de los Sistemas.

1. Potencia máxima transmisible 53

2. Estabilidad en condiciones normales .. 54

3. Estabilidad transitoria . ... 55

h. Protecciones 60

i. Diagrama unifilar de Interconexión 64

B) Aspecto Mecánico

a. Idealización de la Línea 66

b. Cálculo de la flecha 66

c. Vano Económico „ 71

d. Explicación de las fuerzas actuantes

sobre las iSstructuras ...,.- 72

e „ Distancia sntre conductores 73

f. Aisladores ,.».... 75

g. Bstructroraa de Apoyo *.. * 82

C) Aspecto Económico «. * 84

Presupuesto ,....„. 85

9- Ampliaciones para la Red Nacional 87

Bibliog^raíía * 89

TABLAS . CUADROS . ESQOTIA.S.

N° Págs.

21. Latacunga- Ourva de Carga , 12

22. Latacunga. Ourva de Oarga ,. * „ 13

23- Ámbato. Curva de Carga 14

24. Latacunga.Demanda de Energía 1952-1962 20

25. lataounga. Crecimiento de la Carga 21

26. Latacunga.Probable demanda en la década ....... 22

2?. Ambato. Probable Demanda er» la década 23

28. Lataounga. Curva de Carga ^ 24

29* Producción y Demanda de Energía para

Latacunga;1952-1970 . 25

30. Producción y Demanda de Sinergia para

Imbato: 1948-1968 *..»... 26

31. Tabulación para determinar Voltaje y

Tamaño del Conductor ACSB, , 37

32. Tabulación para determinar "Voltaje y

Tamaño del Conductor:Cobre 38

- Tabla¡Distancia máxima de Transmisión

de Potencia en kilómetros » 54

35. Línea de Transmisión 66 kV.Ssq.uema General .... 65

34. Flecha del Conductor.uso de Tablas Martin 78

35A.Línea de Transmisión 66 kV.Lista de Torres .... 79

35B.Lista cía Torres .Continuación « 80

350.Lista de Torras .Continuación 81

36. Línea de Transmisión.Estructura a utilizaras .. 83

* Planos 01 - 18

Mrector de Tesis

1- Estudio General.

El proyecto a realizarse tiene como "base la interconexión

de dos capitales de provincia sLatacunga y Jünbato,ciudades que

se encuentran en la región interandina.

Será sin duda la "base paradla Red nacional .Muchas zonas*\ ,.

se "beneficiarán con este se.rvicio. *?T"

Los datos referentes a capacidad actual,proyectos a

construirse o en estudio;fueron tomados en el presente a'ño

tanto en el Departamento Técnico de la Eléctrica Municipal de

Latacunga.como en la Empresa Eléctrica Ambato S.A.

En esta etapa inicial;debido a la escasez dé energía en

la ciudad de Imbato en los próximos años,me he concretado a

calcular simplemente la Línea de Transmisión que une las dos -:

ciudades mencionadas.Esta etapa la podríamos llamar de emer -

gencia y aharea hasta 1970;en la cual haoría que acelerar el

ritmo de las ooras a fin de reducir la carencia actual de las

fuentes de generación que se presenta en la mayor parte del

país.Las que se encuentran actualmente funcionando no alcan-

zan a abastecer la demanda existente.

La Red Nacional se irá haciendo conforme aumenten las ne-

cesidades y a medida que vayen incrementando las capacidades

instaladas en las llantas.

Una vez recogidos todos los datos necesarios,se procedió

al cálculo eléctrico de la Línea,realizando un estudio deteni-

do en lo referente al tamaño del conductor y al voltaje

mas económico.valorizando todos loa factores que entran en

juego Alegándose a la conclusión»el considerar aceptable el

conductor Aluminio-Acero # 3/0 AW ,con un voltaje de trans-

misión de 66 kV.

Xa Línea mencionada puede transportar la carga espera-

da de 6.000 k¥,con pérdidas que no pasan del 3#

Los pasos siguientes se refieren a un estudio so~bre es

tabilidad, regulación .sistemas de protección etc.

En lo referente al aspecto mecánico,muchos factores

fueron necesarios para determinar la mejor ruta de recorrido

de la Línea.

Singular fue la ayuda que se obtuvo con las Cartas to-

pográficas del Instituto Geográfico Militar.

Como a todo Sistema de Transmisión eléctrica no puede

asignarse al presente,una solución única e invariable ya

que por escencia está sujeto a flexibilidad.

El estudio realizado es sólo una de tantas soluciones

que se podrían jare sentar.

2. Tentabas y Problemas de la Interconexión.

Antes de un estudio general aeerea de los problemas que

se presentan en la Interconexión de diferentes Centralessen

primer lugar juaguemos las ventajas que se o*btiemen al reali

zar la mencionada unión, entre Centros de producción de ener-

gía*

I.Ventajas;

Las podemos clasificar en dos grandes grupos:el primero

a"barea todas aquellas que se consiguen desde el punto de

vista técnico y el segundo,desde el económico.

A) Desde el técnico las ventajas son las siguientes:

.&.- Aumentar la seguridad de alimentación,

"b.- Mejorar la calidad de energía.

c.— Extender la distribución a. regiones no servidas

previamente.

a.-Aumentar la seguridad de alimentación.-

En años anteriores y todavía en los actuales,las diver-

sas regiones y poblaciones del Bcuador se hallan servidas

por multitud de pequeñas redes que se encuentran totalmente

aisladas unas de otras.'Ciña averia p falla ya sea de carácter

mecánico o eléctrico en cualquiera de estas Centrales o Ee-

des,paralizan el servicióla veces prolongado,causando muchas

molestias a los consumidores,y fuertes pérdidas a los Indus-

triales .especialmente en ciudades de importancia.Con la in~

4

terconexión en el caso de que se presenten desperfectos en

una Central,la carga de ésta la tomaría cualquiera de las

Centrales cercanas que están interconectadas.ai "bien es cier

to dentro de laa posibilidades respectivas,limitadas por

las sobrecargas que las Líneas puedan aceptar en el trans-

porte *- sta seguridad de alimentación será mucho mayor mien-

tras mas Centrales se hallen interconectadas,Con esto se

contribuirá al desarrollo industrial en gran escala en el

País.

Al aplicar estos conceptos al proyecto de interconexión

entre Latacunga y Amfeato se ohserva que no todos se cumplen

a cahalidad.El verdadero intercambio de energía entre las

ciudades mencionadas se realizará en una etapa posterior,o

sea cuando en condiciones nórmales»Ambato al igual que La-

tacunga rtenga reserva de energía en gran escala con referen-

cia a su oonsumo interno,

"b.- Mejorar la calidad de energía.-

Es un hecho que la interconexión mejora la calidad de

la energía suministrada 9ya que la conexión en paralelo de

varios grupos facilita grandemente la conservación de la

tensión y la frecuencia »la que puede mantenerse dentro de

ciertos límites muy próximos a su valor normal,

c*— Extender la distribución a regiones no servidas.-

Existen regiones en el País de mucha riqueza,las cua -

les no están explotadas en la escala que deherían estar ,

especialmente por la falta /de energía;esto en el aspecto ge-

neral .®n el caso que nos ocupa*el "beneficio sería para dos

Centros poblados,como Salcedo y Píllaro.

B) Ventajas Económicas:

a.- Disminución de las reservas volantes y fijas,

b.- Reducción de la Potencia Instalada,

c.— Reducción de los gastos de producción.

d.- Valorización de fuentes de energía que sin la in-

terconexión no serían explotables.

a.- Disminución de las reservas volantes y fijas.

3§s conocido que para que una Hed tenga la suficiente se-

guridad y el servicio sea continuo es necesario que las Cen-

trales que se encuentran en funcionamiento de'ben tener una

unidad de reserva de potencia igual a la del mayor grupo de

la Centralita cual debe estar funcionando al vacío;de esta

manera en cualquier instante podrá entrar en paralelo en el

caso de falla de una de las máquinas de la referida Central.

Esta disminución de las reservas -volantes se traduce en una

importante reducción del costo de explotación correspondien-

te a combustible .mantenimiento y vigilancia*

Aplicando a nuestro caso en particular observamos que

en la mayoría de las Centrales del País,no existen las men-

cionadas reservas volantes,ni mucho menos las fijas,que se

consideran entran en operación al aumentar el consumo,el

cual obliga a poner en servicio cada ves mas grupos.

b.- Reducción de la potencia instalada.

Si ae analizan las curvas de carga diaria en las diferen-

tes Bedes se observa que no todas coinciden,ya que varían por

el servicio que prestan;ya sea para iluminación,industrializa

ción etc. /entonces la demanda máxima ocurre a diferente hora;

rasión por la cual al Ínter conectarse se obtiene reducción de

la potencia instalada.

Este no sería el caso para las Centrales Ínter conectadas

ya que existe una similitud en las curvas de carga de las

ciudades que nos ocupa¿

c.- Seducción de los gastos de producción.

Una nueva ventaja que se obtiene ;ya que la producción se

puede cargar en forma indiferente a una u otra Central; se

de"be procurar de que las mas económicas funcionen al máximo

y como unidades bases;mientras que las de rendimiento mas ba-

jo se las utilizaría para que trabajen con carga reducida con

tinuamente o sólo durante las horas de peak.

Con la interconección se ponen mayores potencias en jue-

go,esto obliga cada vez a construir Centrales mas grandes ,

en donde los gastos de explotación disminuyen en comparación

con los que se necesitaría en los pequeños grupos que se ins-

talan para alimentar a la Sed.

d*- Valorización de ciertas fuentes de energía.

Analizando las ventajas de la interconexión podemos con-

cluir diciendo.que quiz;á ésta es la mas importante de todas,

7

permite la explotación de fuentes de energía,que por falta

de mercado suficiente no son explotables,o si lo son serían

parcialmente.

Bate es el caso de las grandes Centrales Hidroeléctri-

cas cuya realización no puede emprenderse por el precio ele

vado de las o"bras de Ingeniería Civil,lo cual no puede amor-

tizarse con los reducidos mercados locales.

Con la interconexión los gastos de amortización lleg.an

a ser aceptables haciendo productivas las referidas instala

ci one s.

II. Problemas:

151 funcionamiento en paralelo de diferentes grupos

plantea numerosos problemas,entre los cuales los principales

son:

a.- Limitación de las corrientes de cortocircuito.

b.~ Repartición de las potencias activas y reactivas en-

tre los diferentes grupos.

c.- Eliminación selectiva de los desperfectos,

a.- limitación de la corriente de cortocircuito.

lia. conexión en paralelo de algunos grupos,sin precausio -

nes especiales,presenta una dificultad fundamental en lo que

se relaciona con las sobrelntensidades existentes debido a

cortocircuitos existentes entre fase y tierra o entre fases

debido a las potencias interconectadas.Por esta rasón para

interrumpir corrientes de tales dimensiones requeriría el

8

empleo de disyuntores especiales de poder disruptivo muy

grande y por lo tanto excesivamente costosos.

Xa extensión de la interconexión está subordinada a la

posibilidad de limitar eoa un porcentaje de valores acepta-

bles las sobreintensidades del circuito,

b.- Repartición de las potencias activas y reactivas de

los diferentes grupos.

El presente problema de la repartición de potencias en-

tre los varios grupos y el de la frecuencia se resuelve

por la creación de organismos de mando que fijan a cada

Central un programa de carga diario que mediante dispositi

vos automáticos o manuales ejercen acción sobre los orga -

nisiaos de regulación de los grupos;asegurando la realiza -

ción de los referidos programas;siendo corregidos en oca-

siones a fin de mantener en su valor normal la frecuencia

teniendo en cuenta la variación imprevisible del consumo.

c.- Eliminación selectiva de los desperfectos.

Bntre las ventajas de la interconexión se consideró a-

quella referente a la seguridad de alimentación;tarabién

existe relacionada con ella,la disminución de la seguridad

de explotación de las Bedes.£a gran longitud de las Líneas

así como los puntos interconectados,,se traducen en un au-

mento de riesgos en lo que se refiere a desperfectos, los

mismos gue llegan a ser de mayor consideración,mientras ma-

yor sea la potencia que se transporte.

Por eate caso se de~ben dotar a las instalaciones de

dispositivos de protección los cuales de~ben tener estas ca-

racterísticas í

1.Seguridad:para que no haya repercusiones de la falla

2.Rapidez: para que los desperfectos sean eliminados an-

tes de que perturben la marcha de las instalaciones

próximas,por la variación de tensión.

y 3. Selectividad: para eliminar solamente el sector averia-

do de la Sed.

10

?• Sstado actual de -producción y demanda eléctrica en

las Ciudades mencionadas*—

Para el estudio de esta etapa del Plan de Electrifica-

ción Nacional se na tomado en cuenta a las ciudades de La-

tacunga y Anibato,ya que después de pocos años la primera ae-

ra capaz de producir gran cantidad de energía .mientras que

la segunda para la misma apoca todas sus fuentes hidroeléc-

tricas se encontrarán completamente copadas por el consumo.

A continuación en un esquema Gastante comprensible se

pueden ooservar el estado actual y los proyectos existentes

en las ciudades mencionadas.

Producción eléctrica.

AKBATO Actual

l.Miraflores 1.450 kW.

e.u 1914 150 kW

en 1931 600 kW

en 1952 700 k¥

2. Península 3-550 k¥

en 1961 1.700 kW

en 1962 1.850 k¥

riluchi I 2850 kW

Proyectos

l.Hío Yerde 8.000 k¥.

2.Pisayam"bo 80.0(

1. Illucni I 1.490kW (64)

2. niuchi II 5.600k¥ (67)

Sespecto a la demanda eléctrica actual en las mismas

ciudades se na procurado tener en cuenta días característi-

cos de mayor consumo. Así por estudios realizados, en Lata -

11

cunga corresponde al viernes dentro de cada semana(gráfico

22) jen Ambato los datos corresponden a un día de la iberia

de la Fruta del presente año (gráfico 23).

En la primera parte de este estudio tomé características

de carga de un día cualquiera de invierno de 1960 en Lata-

cunga (gráfico 21),pero para que tenga mayor actualidad el

mismo,escogí datos relativos a un día de mayor consumo del

año actual.Sn igual forma procedí al analizar el caso de

Arnbato.

Los gráficos respectivos ( 21 a 23) se encuentran a con

tinuación.De los mismos podemos sacar conclusiones luego

de una observación detenida:

1. Las curvas de carga para las ciudades mencionadas tie-

nen características semejantes»

2* El un sistemas no es complementario del otro.La ac-

tividad industrial se halla restringida en Ainbato.

3. La demanda máxima se. produce entre las 19 y 20 fioras

4. El factor de carga oscila entre 0,5 y 0,55 •

12

KVV.

2600

24oo

2200

2 O O O

t a o o

1 S O O

14-00

I2oo

1000

800

6 00

4oo

200

0

\ — —

•

^^/

LATACUNGACurva de carga diaria

30.9.60 fc.= 056

///

\

/ • —//.-/

/

/

\

\ 2 3 4 5 6 7 8- 9 10 tf 12 13 14 (5 16 17 16 19 20 21 22 23 24 horas.

21

^

2600

24-00

2ZOO

2000

feoo

76OO

Í200

100O

800

6OO

4-oo

200


\~7

\ 3 4- S 6 ? 6 9 fo tt ta. f3 /4- ff f€ i? ¡8 /? 20 ¿/ 22 23 24.

22

4 . .Proyectos y necesidades para la dácada 1960-1970- - - - - .- -

iegun está planificado, para el aKo 1964 entrará en ser-

vicio el cuarto grupo d,e la Central Uluchi I»el cual ten-

drá las características siguientes:

Potencia 1,500 3cVA

Tensión de generación 2.400 V.

33n 1967 la Central Illucni 2 entrará a funcionar. Será

el verdadero empuje para "beneficiar a zonas servidas defi-

cientemente en la actualidad. Sus características son:

Potencia 7-000 kVA

Tensión de generación 2,400 Y.

La potencia total servida por dos grupos de 3-500 kYA c/u.

En cuanto a posibilidades para instalar Centrales Hi-

droeléctricas en la Provincia de {Cungurah.ua, existen una va-

riedad de proyectos, que no 'han sido estudiados profundamen-

te .í>n este año una Misión Japonesa realizó diversos estudios

pero el informe correspondiente no se conoce todavía .espero

que sea una voz de aliento «porque será un empuje para la

verdadera industrialización de la Provincia.

Xas necesidades para la presente década se estudiarán en

correspondencia con el próximo capítulo referente al creci-

miento de la carga.

16

5. Gráficos de capacidad y demanda.Qrecimiento de la

carga.

Para la representación de los gráficos de. capacidad hi-

droeléctrica en Latacunga y Ambato se tomó en cuenta el año

para el cual se cree que cada Gentral entre en íuncionamien-

to.

Los referidos gráficos (29 y 30) muestran como irá au-

mentando esta capacidad hasta el año 1970,especialmente en

Latacunga donde existen proyectos 'hidroeléctricos en la ac-

tualidad .

lío se puede esperar que en los años futuros éstos se

hagan realidad en la forma prevista;ya que en nuestro País»

la construcción hasta la termiíaación de una obra»demanda

fuerte inversión de capitales .teniendo que desemoocar de

esta manera en fuertes Empréstitos Internacionales,los cua -

les son concedidos sólo cuando la oora es "bien planificada.

Por esta razón algunas obras han quedado inconclusas Asiendo

prevista© para que entren en funcionamiento en años anterio-

res.Así los gráficos (29 y 30) representarán una idealización

sujeta a diferentes circunstancias que variarán la presenta-

ción del prohlema.Sobre esta hipótesis que indica lo que

casi positivamente sucederá,se ha fundamentada el presente

proyecto.

Xas curvas de demanda graf izadas indican la variación

que se espera ,de la carga hasta el año 1970.Las curvas se

17

prepararon teniendo en cuenta como fuente "básica la infor-

mación acerca del crecimiento de la carga en afíos anterio —

res.

íbcisten datos referentes desde 1952,en la ciudad de La-

tacu.nga.En el cuadro estadístico en mención (fig. 25) se ob-

serva que en el primer año de funcionamiento de la Central

Hidroeléctrica Illucni 1» el crecimiento de la carga tuvo im

porcentaje de ig^^nabiéndose mantenido en el segundo, pa-

ra tener un crecimiento en el tercero llegando a una cifra

máxima de 2?.»3 .Desde el cuarto año este porcentaje, como

era lógico .empezó a decrecer y disminuyó a un valor mínimo

de 10.5$.

En 1959 y 1960 por el incremento de nuevas industrias

el crecimiento de la carga tuvo valores que elevaron el por-

centaje naeta el 21$

Para l-961,tuvo una baja notable el mismo,estabilizándose

en un valor mínimo de 3,5$ que a la vez es el mas bajo de

la década.

Es de esperarse que el crecimiento futuro de la carga

tendrá un porcentaje del 8t5$*"V-alor normal.Con el citado

porcentaje se realizaron los estudios correspondientes pa-

ra las demandas de los años sucesivos en la ciudad de latacun

ga.

Con respecto a Juabato el problema se presenta en dife -

rente forma.Durante la déca-la anterior,la generación, de ener-

18

gía no ha estado limitada por la demandatsino por los me-

dios de producción.Así tenemos que desde 1948 a 1953 la de-

manda copaba toda la producción disponible (gráfico 30) .

Con la instalación de un grupo de 750 k7A existió un corto

desahogo entre la producción y la demanda .hasta mediados de

1957 en que se detuvo el crecimiento de la carga,por falta

de nuevas fuentes de producción-

La realización del proyecto de la Península,con una ca-

pacidad total de 3750 2-tYA produjo un relativo margen de re*

serva de energía*

Xa demanda cada ve« mas creciente de energía,el aumento

considerable de nuevas industrias,reprimidas en época ante»

rior;factores,por los cuales se «apera que durante 1962-63

este aumento tenga un porcentaje elevadísiffio:903&,teniendo

como dato afirmativo a esta tesis,el crecimiento durante el

primer semestre de 1962.

Para el siguiente año decrecerá posiblemente a un valor

promedial del 22$,valor tomado por condiciones similares a

Latacunga.

A partir de 1964 la eseases de energía se hará nuevamen-

te presente .Estudios relaticos a nuevas fuente9.encomendados

a firmas extranjeras apenas hatean salido a lúa.esperándose

algunos años para la realización.

Partiendo del afío citado se hará imprescindible la inter-

conexión con otras ciudades que tengan reserva de energía.En

19

el caso que nos ocupa,podemos decir que Xatacunga está en

capacidad de vender energía.,p8ro en un porcentaje determina-

do nasta 1967 »en que la Central Illuchi 2 empegará a funcio-

nar.

Bm él presente estudio,liemos considerado que -el aumen-

to de la carga deade 1964 en adelante .tendrá un valor pro -

medial del 1%,siendo éste aceptable,suponiendo que existe

reserva de energía o sea para, un crecimiento normal.

20

LATACUNGA

Demanda de energía .- 1952-1962

i

Fecha

9.52

fú.52

1132

12.52

1.S3

2.53

3.53

4.53

5.J3

6J3

7.53

8.53

9.53

10.53

11.53

12.53

i?*

2S4

3,54-

4.54

5.54-

6.S4-

7.54

8.54-

3.S4-

14.S4ff.^

12¿4

Í.5S

2.55

3.55

4.SS

S.&

6.55

7.5$

d,$f3.SS

-?ass11. fS

Pe manda fffdx.en el mes

490 *tf

SSO

500

570

S80

580

600

S80560

620

590

560

seo640

620

$30

640

700

680

-

-

830

670

685

70O

740

7SO

7SO

760

780

760

760

8iO

80O

82O

900

300

970

340

Fecha

12.S5

1.5-6

2.56

3.56

4.S6•s-.se6.56

1.56

8,56

3.S6

10.5-6

11.56

12.S61.57

2.5-7

3.SJ

4.S7

¿•.576.57

?.*7

8.57

3.S7

10.5711.S7

12.S7

l.ss

2.S8

3.5-8

4-.S&

3.S8

6.S8

?.$8

8.58

S.Sff

10,58

fi.SS

12.58

1.S9

2.53

Demanda uta*en e//r>£S

34-0 xu/.360

1000

1000

1050

1000

1QOO

1000

1030

1050

1100

1070

1110

1120

1120

1100

1110

USO

f/25

1180

11*0

Í190

1250

1260

1300

1160

1210

12SO

1250

12iO

1310

1270

124-0

134-O

1450

1380

13 dÓ1370

1¿-10

FecJja

3.5-9

4.5 '9

5:59

6.59

1.53

8,59

9.59

1039

HS9

12.59

1.60

2.60

3.60

4.60

S.60

6.60

7.60

8.60

3,60

10.60

11.60

12.60

1.61 ,

2.61

3.61

4.61

S.61

S.S1

7.61

8.61

3.61

10.61

tf.£1

12.61

1.62

2.62

3.62

JJemam/Q M<¿TCen et mes.1k56 KVJ.'

1520

1520

Í480

14-80

14 $0

iroo15'QO15-70¡650

1590

16401640

1660

1660

1S6Q

1700

1740

18QO

1930

1940

}980

1300

1930

¿080

2130

2160

2060

1380

1970

1970

204-0

¿360

1370

205-0

1980

2OOÚ

t

f,/

¿j

•\.

2U4*.

21

LATACUNGA. Crecimiento de la carga.

EtoOCQ

3-12-1152

1-3-53

4-6

7-9

10-12

f-3-5-4.

4-6 .7-9

-to-12

1-3-5S

4-6

7-9

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6. ffarmas de I.Bter.caa.'biov

Para determinar los probables intercambios entre Lata -

cunga y Jabato se tomaron en cuenta los gráficos de capaci-

dad 3 demanda en las ciudades mencionadas (Uos. 29 y 30 ),

para cada uno de los diferentes aüos comprendidos en la daca

da 1960-1970.

Com.o conclusión de la observación de los respectivos grá

fieos (26 y 27) podemos citar lo siguiente: por lo menos en

la presente década»Ambato no está en capacidad de ceder e-

nergxa a Latacunga en ningdn momento.SI intercambio empega -

ría a nacerse realidad para comienzos de la próxima,en que

los primeros proyectos en gran escala comentarán a realizarse.

La máxima potencia a transmitirse de Xatacunga^se obtie-

ne de un análisis de los grá'flcos mencionados:

OTMTHO ASO CAPACIDAD DEHASDA EESBHTA HBGESIDAD

k¥ IcW k¥ kW

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68 5000 6500 - 1500

69 5000 6950 - 1950

1970 5000 7450 - 2450

Hay que tener en consideración que los valores corres -

pendientes a la demanda., revelan los que posiblemente se

puedan presentar en. la hora de peak,o sea en forma general

a las 19 horas ¿teniendo en cuenta los porcentajes de aumen-

to de la carga »ya estaD3.ecidos.

Asi la potencia -a transmitirse de Latacunga nacía Amba-

to tendrá necesariamente que hacerse a partir de 1965. Ha-

ciendo una comparación entre las dos ciudades, para el xoismo

año, en lo que respecta a la reserva de energía en la una, j

a las "necesidades en la otra s tenemos los siguientes datos:

Xatacunga tiexie una reserva de 1410 3c¥, mientras .áTnoato

necesita 400 k¥f perfectamente para el año inicial puede ce

derse esta energía sobrante.

29

Para 1966 la reserva de la primera ciudad se equilibra

con las necesidades de la segunda.

Desde 196? en adelante^el problema momentáneo habrá ter-

minado y Latacunga po'&rá ceder energía para cubrir todas las

posibles demandas de j\jnbato,ya que entrará en funcionamiento

la Central Illucni 2.

tenemos que para 1970 en condiciones normales de opera.-

ción,traba jando todas las unidades;la generación de Ambato

avanza a producir sólo 5000 kW,siendo la demanda para el

mismo año de 7500 kW.Existirá un déficit de 2500 leW.

Jhrrante los meses de estiaje (noviembre-febrero) el dé-

ficit será todavía mayor:4800 3cW;ya que el caudal disponible

sólo avanza a generar 2700 &¥.

Para el próximo año (1963) se ha planificado un reservo

rio de regulación diaria para solucionar el problema.&n el

cálculo me impongo la peor condición.

En segundo lugar,1a falla por cualquier causa de un gru

po de los existentes en dicha ciudadano afectaría el servicio

si ésta se produce en los meses restantes del año (febrero —

noviembre).

Para cubrir la demanda tanto de Salcedo como de Píllaro

tenemos un valor de 1200 k¥.

Resumiendo:La mayor potencia que necesitamos transpor -

tar en esta etapa,bajo las condiciones anteriores»es 6000 kV

para cerrar la presente dé cada.Esta energía observamos en el

30

cuadro anterior que existe disponible.

Ahora podemos preguntar: ¿Durante que tiempo en el día

se haoe necesario la transmisión de potencia máxima?

La respuesta nos da el cuad.ro estadístico,respecto a las

necesidades durante cada hora del di a, de los años sucesivos

en la ciudad de Amoato.

Todos los cálculos están fundamentados en una "base firme;

los datos referentes al día de mayor consumo de la últiaia

]?eria realizada en esa exudad.

SI cuadro estadístico en mención es el siguiente:

Horas 1962 63 64 65 66 67 68 69 ?0

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19 3020 3950 5000 5400 5800 6100 6500 6950 7450

20 2930 3325 4820 5210 5605 5870 6280 6715 7185

21 2695 3530 4450 4820 5175 5415 5795 6200 6630

22 2180 2855 3600 3900 4185 4380 4690 5015 5360

Valores en .kW.

Pasando al punto que nos ocupa iremos que las ñoras de ma

yor consnsaOíSon las comprendidas entre las 18 y 22,siendo és-

ta la respuesta a la pregunta planteada ¡Suponemos que la má-

xima potencia será transmitida durante 4 horas diarias.

2000 k¥. se transmitirán durante las 20 horas restantes

para cubrir las demandas de Píllaro y Salcedo y parte de Jim -

"bato.

un condiciones de emerg encia podremos transmitir poten-

cias que fluctúen entre los valores mencionados.

31

7. I)atos de Salcedo y Píllaro.

Debido a la dificultad por conseguir los datos 3refe -

rentes a la demanda actuaren las poblaciones de Salcedo y

Pfllarojlie tomado como fuente de referencia el niímero de ha-

bitantes que indica el Censo Ífacional realizado en 1950.

Los datos serían:

3Pactor de crecimiento normal:3$

Consumo por habitante: 80 vatios.

Además en razóíi de que los valores registrados,en el

Censo no son exactos,aie impongo un coeficiente de seguridad

del

El año para el cual se calcula la demanda será: 1970.

Para Salcedo

Habitantes en 1950:2596 x 1,5 = ?894

Habitantes en 1970: 3894 x (l+ 0.03)20 = 7000

7000 la. T 80 w = 560 kV. Valor tomado: 600 kV.

Para Pillara;

HaMtantes en 1950s 2792 x 1,5 = 4180

Habitantes en 1970; 4180 x (1+ 0>,03)20 = 7500

7500 n. x 80 w.= 600 kV.

Estos datos serían los q.ue me impondrá para la planifi-

cación del presente proyecto.

Por el Censo de Población realizado en Noviembre de

1962.se comprobó que estos datos son. un poco benévolos.

32

a. CALCULO m LA LTJJBA.A. Aspecto Rlé*ctricov a. Batudio so"bre la tensión de

transmisión--

Por análisis realizados y de acuerdo a diferentes con-

sideraciones .puede estimarse que en la presente etapa de

este proyecto,llegue a transmitirse 6000 k¥. como potencia

máxima.siendo ésta¿la capacidad de transporte de la Línea.

Sste valor fue deducido ya jen el estudio sobre intercambios.

Para la elección de la tensión;existen métodos desde

los mas sencillos hasta soluciones complicadas,dificultosas

y de poca satisfacción.Empegaremos por el sistema simple y

de tanteo sencillos

1- El enunciado dice lo siguiente:"Para tener una idea

acerca del voltaje de transmisión,se obtendrá el mismo ,

dando un valor de 1000 voltios por cada kilómetro de re-

corrido de la Línea"* En mi caso como la distancia es apro-

ximadamente 35 kilómetros;el voltaje a emplearse será ,el

standard mas cercano:44 3cV.

2-Para una orientación mas definida y como aproximación

pueden emplearse las fórmulas empíricas de Hefner (alemán)

y del americano Alfred Still en su o"bra "ülectric Power

Transmisión11 3para encontrar la tensión mas económica en

los transportes trifásicos.

Segán la de Hefner:

V= 100 x \ Km x kW « 100 a\ 35 x 6000 = 45800 voltios.

35

Por la fórmula de Still:

c c\/Jga u. feff _, c rr UISL , 6000 _ ,-A= 5,5 tfiTSi + 100 = 5,5 V 1751 + ~10Ü = 50

Para mayor exactitud algunos autores aconsejan aumentar

los valores que da la fórmula de Still en un 25% .Con esta

indicación tenemos: 50 x 1,25 = 62,5 3cV ; llegándose al vol-

taje standard inmediato de 69 kV. que será el de posible a-

dopción; teniendo rabones que reafirmarán esta posición. Eni . . . .

los momentos actuales existen estudios previos referentes a

Líneas de Transmisión a 69 3cV utilizando la energía producida

por la Central Hidroeléctrica Alao. Tendremos así la ventaja

de estar en capacidad para poder enlajar diferentes Centrales

adyacente s$de"bido a un voltaje eomiín;un voltaje menor impli-

caría la necesidad de elevar su nivel en un lapso de tiempo

corto a causa de las mayores potencias transportadas en el

intercambio.

Han sido hechas tentativas para determinar por expresión

matemática, "basada en la Ley de Selvin.el mas económico vol-

taje de transmisión, con todos los factores e valuad os, per o hay

tantos»que una expresión así no convence en su totalidad.

3£n lo que se refiere al tipo de conductores, se escogió en-

tre los mas generalizados y se les sometió a comparación: los

de eobre y Aluminio-Acero.

Dado el elevado costo de aisladores y soportes es necesa-

rio reducir el numero de elementos a utilizarse ,al mínimo po

sÍDle»mediante el empleo de grandes vanos de longitud. Así

34

se disminuyen los puntos débiles como son los apoyos.

Cada nuevo proyecto conforme iian ido perfeccionando la

calidad de los materiales;se lia procurado llegar a la solución:

conductores con mayores cargas de rotura: para lo cual el a-

cero sería el material mas apropiado.

Por otro lado también sabemos que la flecha vertical

que adquiere el conductor es proporcional a su pesojesta ra-

són influye a utilizar materiales livianos:característica

que tiene si Aluminio.

En resumen el conductor Aluminio-Acero reúne ambas con-

diciones. Su uso es urcmdial.

Sn cambio el conductor de cobre posee UTL elevado peso

específico ;esto supone g randes fiechas.Para contrarestar

las mismas ,es necesario elevar la altura de las estructuras;

para que la distancia mínima a tierra sea la que dan los di-

versos reglamentos internacionales.

b. Determinación de la Sección del Conductor.-

Para tener una gnía acerca de las secciones délos con -

ductores de Aluminio-Acero, tanto como para los de Oobre, a

diversos voltajes ( en este caso en consideración y en jue-

go solamente dos: 44 y 66 3cY ) .tenemos la siguiente fórmula:

q _ 100 x X^x P._ .0 " p x E2 cos2^ $

donde i

23 = sección del conductor en mm

35

L: "Longitud de la Línea en metros (virtual)

P; Potencia en -wattios a transmitirse

p: pérdidas de potencia en %

E:. Voltaje de transmisión en voltios

0; conductibilidad del material á emplearse

Para 66 k¥:

Datos: L= 31670 metros

P= 6 '000. 000 wattios

P= 3#fcur 57

Tac. ™ -O

-S = 64,9 tüm2 - 2/0

Para 4-4 kV.2 _ 266-800

o

ac

- 3/0

Para cada voltaje y tipo de conductor escogeremos trss

nilmeros de conductores standard .que estén por encima y por

debajo del minero encontrado anteriormente.

La sola via satisfactoria para, determinar el Voltaje e-

conómico ee íiacer un estudio comple-to de loa costos iniciales

y en operación correspondientes a varios voltajes de transmi-

36

sión asumidos a varios -tamaños de conductor.

Los cuadros comparativos (31 y 32) que se encuentran a

continuación,dan una idea completa de todos los enunciados

anteriores.

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39áli*i¿ de. lo-s cuadros anteriores.

El procedimiento J« cálculo ou« «e. emafeo boro encontrar ¡os citado^

Valores es el dcsarro j /odo de inmediato , Para î'm p f íÉ i car e| joroce,so> he

Tomac/o -so[amen~t« un "tarnono de conductor -toara cade* "tipo,

y Cobre.

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Referente al costo inicial de todos los elementos que

intervienen en la Línea.toma'valores aproximados.tanto para

conductores.transformadores.aparatps de control,pararrayos

y aisladores;los mismos que sirven para tener una idea del

conjunto.Con relación a valores reales será la diferencia

de relativa consideración.

En cuanto al costo de operación anual me impuse el

por intereges del costo inicial.Este valor es comunmente u-

sado para realizaciones de semejantes características.

Para el porcentaje de depreciación anual.primero con -

side'ré los años probables de vida que servirán para encon -

trar esta reserva.

La tabla IV de»Hidroelectric Handbook" de Creager con

relación a los afios de vida contables.de los diferentes ele-

mentos 4ue intervienen en un Proyecto Hidroeléctrico; nos

da para Líneas de Transmisión sobre torres de hierro un iva-

{

lor aproximado de 50 años. ^

La depreciación anual directa será del 2% tomando 1<J8

enunciados anteriores en consideración.

42

Para los diversos conductores los intereses y amortiza-

ción valorados son:

Calibre Intereses Amortización

# 336.400 Si 242»000 $ 80.600

# 266.800 222.000 73.200

ACSR # 4/0

# 3/0

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213.000

232.000

225.000

218.000

269-000

247.000

230.000

70.100

77.300

75-000

72.600

89.600

82.300

76.600

# 3/0

Goore # 2/0

# 1/0

Para el costo del k¥h. es necesario llegar a conocer la

energía a trasmitirse d-urante un año.

Una suposición de varias que pueden ocurría? es:

k¥h =6000 kte 4to 365d x 0.5 4- 2000x20z365xOf5=12!000.000

Un ualor equitativo aera de 5Í 0,20 por klüli,teniendo en7cuenta costos por concepto de estructuras,subestaciones etc.

el mismo que intervendría en el cálculo de las pérdidas que

son;

Calibre Pérdidas

# 336.400 Si 72.000

# 266.800 92.000

ÁCSR i 4/0 116.000

43

ACSR

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Calibre

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Pérdidas

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91.200

'.114.800

143.800

c. Efecto Corona.

Es el efecto por el cual se produce la ruptura del aire

como un dieléctrico,cerca de la superficie del conductor,cuan

do la gradiente de potencial excede de un cierto valor crí-

tico.El fenómeno va acompañado por una lúa azulada,además de

un sonido característico.

En Lineas de Trasmisión dealto voltaje,este efecto frecuen

temente llega a ser un factor en la limitación del diáme-

tro del conductor, o en algunas otras características del

proyecto,como las pérdidas de potencia,que incrementan muy rá-

pidamente con el incremento del voltaje por encima del valor

crítico.

Existen fórmulas empíricas,fruto de la experimentación

de F.¥. Peek ,las cuales dan el valor del voltaje crítico y

las pérdidas de potencia para cada tipo de conductor.

Las fórmulas son :

144

5o = 107 x' l I * m x d

p = 0.059 x -^54-V ~ir ( f +25)donde;

Eo= voltaje disruptivo crítico,en k¥ efectivos entre con-

ductores.

"b = Presión barométrica en pulgadas de mercurio a 32° P.,

se#\ía la altitud.

t = Temperatura del aire en °J?.

m = Factor de irregularidad de la superficie del conductor

(En este caso ID= 0,85)

d = Diámetro del conductor en pulgadas.

D = Distancia entre centros de conductores en pulgadas.Pa-

ra espacios irregulares se utiliaa la distancia inedia

geométrica Bn= V d-, x d9 x d^

P = Pérdidas de potencia por milla de Línea en

f = frecuencia en ciclos por segundo.

E = Voltaje de operación en kV. efectivos entre conductores.

La relación entre lapresión "barométrica y la altura está

representada por la tabla siguiente:

"b Altitud (piee)

30,028,86

27,77

26,75

25,76

01.000

2.000

3.000

4.000

45

b Altitud (pies)

24-78 5-000

23,85 6.000

28,98 7.000

22,12 8,000

21,28 9.000

20,50 10.000

Para el conductor de cobre § 1 AW,con voltaje de opera -

ción 66 kV,tenemos las características:

Distancia entre conductores= 6+1,25x66=95 pulg.(2,4 m)

Distancia media — 104 P^lg. ( 2,7 m. )

t ~ 20,9 para 9-500 pies

t = 77°P.

m = 0,85

d = 0,328 "

D = 104 "

Con estos valores IEo = 57 kY.

En un estudio heclio anteriormente,el conductor de .Co"bre

# 1 AW,tenía la posibilidad de ser uno de los mas económicos

a un voltaje de 66 kV.Para este conductor,dadas las caracterís-

ticas antes mencionadas;el voltaje crítico disruptivo es el de

57 kV.;voltaje en el cual el efecto corona empieza aparente -

mente;-teniendo en cuenta que durante las tempestades este valor

disminuye del 10 al 20$.

Como se observa el efecto corona es el factor determinan-

te para el conductor de Cobre.Para disminuir .las pérdidas por

46

n de este efecto¿sería necesario aumentar la sección del

conductor hasta que tenga el diámetro exterior suficiente .

Esto trae como consecuencia un aumento de peso,una flecha ma-

yor y por lo tanto un aumento en la altura de las estructu -

ras.Las luces se reducirán para obtener una distancia adecua-

da al suelo.El nuevo conductor encontrado resultará antieco-

nómico.

Estas son las razones fundamentales que coligan a tomar

una determinación:usar cable de aluminio reforjado con acero

(ACSR).para este volta;je¿8u relación de resistencia a peso

con la del cobre es alrededor del do"ble,esta resistencia me-

cánica alta favorece;así requeriremos menores flechas y es-

tructuras de menor longitud ¿

En. la actualidad este cable es usado comunmente en Líneas

de Transmisión.

Los voltajes críticos encontrados para los diversos tipos

de conductores y secciones para los voltajes 44 y 66 kV,son:

Calibre Oíase Yoltaje nominal V. Crítico

# 3/0

# 2/0

# 1/0

# 336.400

f 266.800

# 4/0

47

Calibre Clase Voltaje nominal Y. crítico

3/0 Cobre 44 KV 73 kV

2/0 " » 66,5

1/0 " « 60

Con los criterios anteriores se comprenderá mejor la

rasón por la cual no se considera el voltaje de 66 kY para

conductores de Cobre;con características como las de este

proyecto.

Ahora sí tenemos una idea, completa.al referirnos al

gráfico correspondiente ($° 31),sobre el .conductor y voltaje

mas económico necesarife para la mencionada Línea de írans -

misión.

Realizando un análisis a las tablas elaboradas, con

base a aráltiplea aspectos estudiad os, se llega a la conclu -

aióxi, el considerar aceptable un conductor Aluminio-Acero

# 3/0¿ ,que además para el voltaje de trabajo (66 kY),no

presenta problemas por efecto corona.

48

d. Línea de Tierra-

Loa cables da tierra se colocan encima de los conducto-

res de íase,«n Jornia que el rayo descargue sobre el ca"ble y

no sobre las -Líneas.El ángulo de protección no debe sobrepa-

sar de 30° /lAJ *****"11(Á

Generalmente se usa conductores de acerofldebido a la

alta resistencia a la traccióxuLa sección se impone por con-

sideraciones mecánicas.

En la ünayoría de los casos ,.para este tipo de Líneas ,

"basta con un conductor de tierra de 5/16" de diámetro¿ Con.

una protección de esta naturaleza 3aay que tener presente

que la separación entre el conductor de tierra y los de fase

debe ser mayor en el centro del vano que en los apoyos de

las estructuras considerabas.

49

<-. Perdidas- do voltaje y 4>ote.ncÍQ . Re^

En ei brdccnT* e-stwdfo toncáramos el d¡

¿i ca la disposición totaj de. la Linea con -su-s

6-5.7 A S 9,í A

« La Línea.

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Pe.y-dící-«. cie ritencí'*^ 13-1 KU/ ^ 2.2.%

50

•f. "Estudio sobre Condensadores.

Los condensadores para la -distribución .de energía ae han

dividido en dos gruposíestáticos y sincrónicos.Cada "ano tie-

ne su empleo apropiado segtín las características ds las Lí -

neas en consideración.

Los sincrónicos se utilizan en el caso de transporte de

grandes cantidades de energía generalmente no resulta econó-

mico en 'unidades de potencia inferiores a 35-000 k"VA.

£n cambio los estáticos se emplean para mejoran* el fac -

tor de potencia de una Línea o un Sis tema, donde se ponen en

juego pequeñas potencias a "bajo voltaje.Se construyen unida-

des de capacidades normalizadas hasta-13»2 kV de voltaje .

Sus pérdidas soa reducidas»no requieren atención especial -

en el maateniaiiento.Los condensaiores deben ser instalados

junto a la carga o lo man cerca posible a ella.

En la sección referente a pérdidas de voltaje y poten -

ciaren las Líneas de Transmisión,observando la variación del

eos p ;se encuentra qu$ éste no tiene un cambio notable, man-

teniéndose dentro oe límites aceptables: rae da por la cual no

se hace imprescindible el uso de condensadores.

£os estáticos pueden utilizarse a la salida de las Sub-

estaciones,en los íeeders respectivos,ya sea de Latacunga o

.áiQ,bato,segu*n el caso lo requiera.

51

f I Regulación de la Tensión.-

$1 mátodo para regular la tensión en Iiíneas de Transmi-

sión depende en gran parte de la relación X/.R total de la Lí

nea,y de la clase de servicio que preste la misma.

Los perfeccionamientos modernos en la constzucción de

regaladores de tensión,por el sistema de temascal igual que

el de los transformadores con dispositivo para el cambio de

toma.ha sustituido el uso de condensadores sincrónicosAsien-

do la economía digna de tomarse en consideración.

Los reguladores de tensión que se instalan en las í -

neas y cuya relación X/R es menor que 15representan la solu-

ción económica mas.favorable.

En Centrales como las que estamos tratando,donde los ge

neradores tienen diferentes potencias y velocidades,1a regu-

lación individual permite adoptar cada regulador a las carac

terísticas especiales del grupo al cual está destinado*De es-

te modo se obtienen los mejores resultados en la regulación

y se consigue una utilización económica de todos los grupos

en paralelo.

El uso cada vez mas creciente del regulador rápido na

probado la superioridad de este tipo y las valiosas ventajas

que se consiguen con él.

Las mayores dificultades que se observan para asegurar

un buen servicio en paralelo;son las referentes a la regu-

lación de tenaión y de potencia, sea activa o reactiva.

52

Estas magnitudes están intimamente ligadas entre sí ,

por cuanto si se descuida la resistencia ohmica,considerando

sólo la reactancia de la Línea y de los transformadores se

puede decir que los cambios de potencia reactiva están regu-

lados principalmente por la diferencia entre los valores de

la tensión.

Como en los Centros de Consumo la variación de la ten-

sión tiene que ser mínima,no es lógico el utilizar las Líneas

para el transporte de amperios de-watados,Generalmente la e-

nergía reactiva se produce en estos mismos Centros.

Un sistema de regulación de la carga es el fijar un de-

terminado valor de la frecuencia que cada Central de regula-

ción debe tener constante.Si ésta es menor,la Central entra

en servicio y toma carga;si es mayor se separa,entrando otra

en la función de regulación.

El problema de la transmisión de potencia a lo largo de

la Línea se lo puede afrontar desde otro punto de vista. Las

condiciones óptimas se obtienen cuando la impedancia de la

carga es igual a la impedancia de la onda de la. Línea,o sea:

E _ \rz~ - V Y

Actuando sobre las constantes,insertando inductancia o

capacidad,podemos llegar a esta igualdad.

Los reguladores empleados son de característica estáti-

ca. La variación de la tensión del muelle se gradúa de tal modo

que se necesita una tensión eléctrica creciente para mover el

53

tambor interior,a la derecha.Gon este proceso se intercala

resistencia ;porque si disminuye la carga del generador crece

algo su tensión y viciversa.

Representando gráficamente el curso de la tensión en tttun

ción de la posición del ,5¿gulaíter tenemos que para el regula-

dor Ijésta' sería la curva I y para el regulador 2,1a curva II.

Como la tensión en las "barras colectoras de"be ser la 'misma -

para ambos reguladores»el estado de equilibrio viene dado

por los puntos a y b • I as diferencias de las posiciones de

los regaladores serán tanto menores cuando mas exactamente es-

tén ajustados y mayor sea el estatismo del sistema.

""—— • — XI --or

« del

g. Estabilidad de los Sistemas.-

1.Potencia máxima transmisible.

Es el punto inicial del cual hay que partir para hacer un

estudio sobre la Estabilidad.

En un sistema de transmisión puede transportarse una de -

terminada potencia máxima;la que depende' :de la tensión de par

tida,de llegada,y especialmente del desfasaje entre las mismas.

&t °= ámgulo entre E- y Eg (del diagrama general)

(3 = ángulo entre el vector de caída de voltaje debido

a la resistencia de la carga y el referente a la

54

impedancia.

Xa potencia máxima se obtendrá para el valor de éstos án-

gulos = 90° (En teoría).

Por las condiciones transitorias que necesariamente se to-

man en cuenta»este valor disminuye.considerándose como poten

cia límite aquellos valores para x. - 45°.teniendo un margen

de seguridad del 5Q?o.

La tabla siguiente da el orden de magnitud de las máximas

distancias de transmisión para varias potencias y tensiones:

Distancia máxima de transmisión en. kilómetros.

E Potencia transmitida en MW

kV 6 10 20 50 100

30 80 50 25 10

50 230 140 -

66 400 240

100 915 550

Este cuadro indica que para el actual proyecto hay un am-

plio margen de seguridad al tomar en consideración el voltaje»

la distancia y la potencia a transmitirse.

2. Estabilidad en condiciones normales.

I*a estabilidad es la facultad de un sistema para conser-

var el sincronismo entre varias Centrales de generación y pun

tos de carga*dentro de cualquier variación deseada,sin tomar

en cuenta perturbaciones aperiódicas de la .Red.

55

El límite de estabilidad en funcionamiento tiene que ser

menor que el límite teórico-estático;el cual está determinado

por el límite de potencia.Para esta Línea el margen de segu-

ridad es amplio (ver cuadro anterior).

Los límites máximos de funcionamiento dependerán de la

magnitud de los cambios óraseos de carga,de la regulación de

la tensión y de la facultad de adaptarse a esta variación.

!E1 proceso que se sigue es:

- Supongamos que'se produce un aumento de carga.

- Disminuye la tensión generadora y receptora.

- El ángulo entre E« y 35R va variando en cusca de nuevos

valores,

- Los regaladores de tensión restablecen el valor normal.

Con el incremento de ínas y mas carga el ángulo entre E y3

S-g va aumentando ;llega un momento etique sobrepasa al ángulo

máximo y se produce la ine staoilidad.

Todo lo anterior se ha referido sólo a variaciones de -

carga.no se han tomado en cuenta las perturnaciones en la

Red.

J. Estabilidad transitoria.

Bs la facultad de las diversas Centrales generadoras pa-

ra recuperar el equilibrio después de sufrir perturbaciones

aperiódicas.

frecuentemente la circulación de potencia sincronizante

es mayor de la necesaria para evitar la pérdida del sincro —

56

nismo.pero al mismo tiempo de"bido a su valor elevado, hace

funcionar los relevadores de las -Líneas de interconexión.

Bs una regla -general que la !Red de"be mantener la estabi-

lidad a pesar de que se produzcan averías;las cuales en orden

de común repetición son:

- Pallas entre ±ase y tierra

- Entre fases

- Entre dos fases y tierra

- lalla trifásica.

La estabilidad en el último caso es muy difícil de conse-

guir.

En los otros casos se recurre a interruptores de alta —

tensión y de gran velocidad.

El fundamento de la estabilidad está en el estudio de las

variaciones momentáneas de velocidad del equipo rotatorio„ A

pesar de que la avería puede despejarse en décimas de segundo,

en el mismo tiempo el generador puede 3aa"ber recibido unimpulso

tal,que sea suficiente para la pérdida del sincronismo.

En reáúmen los factores mas importantes que afectan a la

estabilidad del sistema son:

2— El momento de inercia TO de las partes rotativas de la

máquina.

- Impedancia del 8istema:afecta a los ángulos de fase y

a la circulación de la energía sincronizante.

— Duración del defecto.

57

- Cargas en loa generadores antes de la falla

- Garga del Sistema.

La solución analítica referente a la estabilidad es suma-

mente difícil. Tomando como "base jajiokos estudios y experien —

cias americanas,llegamos a la conclusión de no encontrar gran

diferencia entre los límites de estabilidad normal y transí -

toria en el caso de que las máquinas tengan una reacción del

inducido dé"bil j ezcitatrices de respuesta rápida;ya que las

oscilaciones son de pequeña magnitud y por consiguiente gran-

demente amortigua.&as.

Existen fórmulas,métodos de calculo,diagramaa referentes a

la esta"bllidad,pero muy complicados y difíciles.

Al concepto que nay que llegar es al siguiente: "Para la

estabilidad es necesario que la tensión se mantenga en un gra

do elevado."

Por lo mismo,en el caso de fallas en la £ed;como la de un

cortocircuito por ej. fray que procurar separar la parte defec

tuosa en el menor tiempo posiole antes que los generadores -

experimenten la influencia de esta falla.

Así en el presente proyecto se ha tenido en cuenta la ne-

cesidad de introducir los mecanismos de protección siguien —

tes:

- Interruptores de acción rápida

- Reguladores de tensión, que mantengan la misma ;aoín en

el caso de falla.

58

Al considerar las condiciones transitorias (variaciones

de carga,maniobras,accidentes) nay que tener en cuenta las

características eléctricas y mecánicas de la máquina rotante,

Cuando existía unaumento de carga.los reguladores no e-

ran lo suficientemente rápidos para en forma instantánea ad-

mitir Eiayor fluido.Esta potencia demandada era abastecida ,

por la energía acumulada en las masas rotantes;las que al

disminuir de velocidad de hecho ausentan el ángulo de desfa-

saje entre las dos tensiones.

Al actuar los regaladores automáticos,se aceleran las

máquinas rotantes,experimentan una serie de oscilaciones los

rotores que ocasionan la variación del ángulo de desfasaje

en torno a la nueva posición de equilibrio.

Xas oscilaciones pendulares se deoían frecuentemente a

amortiguamientos ineficaces.

Botas oscilaciones se explican así:

Xa figura siguiente representa la curva de potencia en

función del ángulo S- de la rueda polar.

Supongamos que la carga inicial corresponde a la posi -

ción 1 y es de magnitud Po. Si la potencia motriz aumenta

en AI1,el nuevo estado de equilibrio se desplaza al punto 2

El paso de 1 a 2 no se efectúa gradualmente sino en forma

de oscilaciones.

Su causa: al principio la potencia motría es mayor que

la eléctrica suministrada9y el exceso de energía está repre-

sentado por la superficie rayada.Esta energía acelerará la

59

.rueda polar aumentando la velocidad de giro que la rmeda -

tiene.

]§n el punto 2 la potencia recibida concuerda con la eléc-

trica suministrada,pero la energía cinética lleva a la rueda,

rebasando el sistema de equilibrio,,al punto 3/en donde esta

energía se transforma en. potencial;porque rebasando el punto

2,el tomento eléctrico antagonista (potencia eléctrica sumi-

nistrada) se hace mayor que el momento motor.

En 3 la potencia eléctrica es mayor que la mecánica. La

rueda polar es frenada y oscila en sentido contrario y así

sucesivamente.

Si la potencia de partida es menor y con una sobre oscila-

ción se rebasa un límite,en donde ya no es posible una osci-

lación retrógrada,(porque la potencia motriz es menor que la

eléetrica),entonces la rueda se embala y se pierde por comple-

to el sincronismo.

Por otra parte sabemos que los generadores muestran\a inercia electromagnética.llamada constante de tiempo ,

dependiente del coeficiente de autoinducción y de la resis -

'60

tenoia óhmica del circuito de excitación.

La constante puede ser de 2 a 16 segundos,tiempo que tarda

hasta que el generador reciba la nueva tensión de excitación.

Xa duración del movimiento del órgano regulador de -un -

"buen regulador de tensión varia de 1/10 a 1/2 segundo,así no

influye en el proceso de regulación,dependiendo áste de la

constante de tiempo,1a cual necesita reducir sus valores.

Por lo mismo,con el fin.de que la sooreregulación y el

consecuente movimiento de retroceso no originen oscilaciones

del órgano regulador y por lo tanto de la tensión .existe un

dispositivo áe antagonismo elástico que^impide temporalmente

la sooreregulacién e inicia el movimiento de retroceso del ór-

gano regulador,antes que la tensión haya alcanzado su valor /

normalista característica tiene el regulador rápido.

Bn resumen podemos decir que con este tipo de regulador

se ha solucionado el problema de las oscilaciones pendulares.

h. Protecciones »

Existen varios métodos para proteger los Sistemas de

Transmisiónscontra las interrupciones decidas a descargas at-

mosféricas; el mas utilizado es el de los conductores aéreos

de tierra,ya tratado en una sección anterior.

Para protección por medio de disyuntores,de cortocir -

cuitos que se podrían presentar,calcularemos las corrientes

que circulan en esos casosjdatos necesarios para los apara -

tos a utilizarse.Considero 6 lugares diferentes que se pue —

den observar en el diagrama respectivo:

61

Corrientes de cortocircuito.

El primer paso realizado ha sido escoger el porcentaje de••t-

reactancia de máquinas y aparatos.

De "Transmisión and Distribution" de la Westinghouse he

tomado los siguientes valores:

Generadores 20?6

Transformadores 10

En cuanto al porcentaje de reactancias en las Líneas de

Transmisión, sólo están tomadas en cuenta las que corresponden

entre las respectivas Subestaciones. El tomar en cuenta la cb -

nexión entre cada Central y la Subestación, da complejidad al

problema y dificulta su cálculo.

El porcentaje viene dado por la fórmula:

gf7° =

ohm x kVA base x

donde: kVA base = 6125 kV = 66

E = tensión entre fases en voltios.

63

un resumen de los datos calculados,necesario para el

diseño de los aparatos de protección,es el siguiente. En

el mismo se comprue"ba que las más altas corrientes se pre-

sentan en el caso 1.

Palla ^ interrupción ^-^cortocircuito

12

3

4

5

6

Palla

1

2

3

4

5

6

25600

17600

18500

14000

32500

28800

I 1mom . int .

985

675

235

180

416

368

A. 675 A.

465

162

124

286

252

23300

16000

16800

12700

29700

26200

Icc ín\^\j * 11 *

615 A. 184 A.

422 122

147 i-. 33

112 33

260 66

330 66

64

i. Diagrama unifilar de interconexión.

En la actualidad existe la I/ínea de Transmisión a 22 kT.

que une la Central Illuchi 1 con la Subestación de Latacunga.

Kaísón fundamental que indujo,para hacer económico el Sis-

tema ;diseñar la transmisión,desde la Central Illuohi 2 al

mismo voltaje9asl loa materiales a emplearse no elevarían el

precio,lo que ocurriría con un voltaje mas elevado.

Gomo en la Subestación es necesario tener dos voltajes :

el primero de 66 kV ¿utilizado en la transmisión a Ambato; y

el segundo de 6,"5 kY para distribución, en Latacunga»he esco-

gido transformadores de tres arollasiientos que sirvan para

las características antes mencionadas.Los arollamientos de

elevación se diseñarán para la potencia máxima de transmisión

mientras que los de bajada serán para la máxima de distribu -

ción en 1970.

Xa transmisión entre Latacunga y Ambato es a 66 kV. Exis-

ten Subestaciones para Salcedo y Pfllaro,que transforman este

voltaje a 6,3 kY.

Bn la Subestación Habato se transforma el voltaje a 4.16

kV,que es el de distribución utilizado.

Los Sistemas de protección pueden verse, en el diagrama

de la figura 3? *

B. Aspecto Mecánico de la Línea. a.Localiaación de la Línea-

3£n lo posible se procuró llegar a la solución ideal :

o sea encontrar la distancia míni'ma entre Latacunga y Ambato

sin tener mayores obstáculos;existen sólo pocos ángulos y

en ellos no hay variación "brusca en los cambios de dirección,

tocha ayuda prestaron los planos del Instituto Geográfi-

co Militar,al igual que los de localisación de la Carretera

Panamericana rectificada,para el recorrido de la Línea de

Transmisión.Bn sectores la Línea pasa a distancia consáde -

ra"ble de la Carretera,per o como las torres de apoyo son des-

montables,no existe problema alguno en el transporte.

En un estudio preübiminar de este proyecto pensé* en la

posibilidad de que -la Línea tome una dirección paralela a la

Panamericana,pero esta idea quedó descartada una vez hecho

el recorrido-de la misma;debido a grandes depresiones,ríos»

y a la inestabilidad del terreno en la #ona entre Salcedo y

Pillaro.

Al hacer un análisis objetivo de la región por donde a -

vanza la Línea se comprobará que la elegida ha sido la solu -

ción mas conveniente.

b. Cálculo de la Flecha.(Uso de las Tablas Martin).

]£L proceso de cálculo (uno de los mas completos) está

resumido en los siguientes puntos,los cuales se han tomado

en cuenta eti el mismo orden en que están enunciados i

1- Se encuentran las funciones de la catenaria;o sea la

que toma el conductor bajo las condiciones asumidas de

' $7 • .

carga.

2- El peso del alambre o cable ae ret±ra quedando sin es-

fuerzos y con tensión nula.Hay que encontrar la longitud

del alambre o cable bajo estas condiciones.

3- Interviene la variación de temperatura.Los respectivos

cálculos indican el cambio de longitud escontrándose el

alambre todavía sin esfuerzos.

4. Colocado nuevamente el peso.de las tablas se extraen los

valores de la curva catenaria resultante ,los mismos que

sirven para obtener los resroltados de las nuevas flechas

y tensiones.

Algunos datos necesarios para el cálculo de la flecha

para el uso de las Tablas Martin se obtienen asi;

- Resistencia mecánica:

La resistencia a la tracción de un cable AOSR expresada

en función de la correspondiente de sus elementos.se supone

es un 98$ de la suma de las cargas de rotura del aluminio -fr-

eí 85$ de las cargas del acero.

Tenemos:2

Sección del aluminio 85 rom2

.Sección del acero = 14..2 mm

Cargas de rotura unitarias:

del aluminio = 18 kg/íom2 ( 98$ )

del acero ^ 130 kg/mm2 ( 85$ )

Carga de roturat = (0,98x18x85)-*-(0,85x130x14,2)= 3070

Carga unitaria: 3070/99,2 = 31 kg/mm2

- Módulo de Elasticidad.

S = 5-600 kg/inm2 Kgt = 22.000

AT-Al _ _ ¿r _ „— o — ubst

(6x5600) 22000=TI "T* J_ í

1 pulg2 = 645*16 Bim2

- Coeficiente de dilatación.

El coeficiente de dilatación del aliminio es mayor que

el del acero, por lo mismo debido a la temperatura el primero

se alargará mas que el segundo.

En la práctica no existe deslizamiento de un material con

respecto a.1 otro.

El efecto dé la dilatación, del aluminio será aumentar la

tensión del acero. La tensión del aluminio se disminuirá por

la menor dilatación del acero.

Expresando esto tenemos;

a =

0^4. = 11.5 X 10"°

ocAl - 23 x 10~6

oí

EAI= 5-600 kg/inm¿

SAC= 22.000

n = 6

a- 11 5xlO 4-a- J.XOXJ.LÍ H- 6x5600 + 22000

- Presión del viento.

Pr= 62,5 kg/ni2 = 13,25

Presión por pié de longitad=13,25xl piexO,042p= 0,56 Tbs

Peso del conductor por pie= 0,233 Tbs/pie

(0,233)2 = 0,6 l^s/pie

70

Una vea realisado todo el proceso de cálculo en detalle,

para este vano tipo,por la fórmula ordinaria encontraremos

los valores correspondientes para loa diferentes vanos utili-

zados en esta .Línea de Transmisión.

Tenemos: f = ag * :p-

f = flecha del conductor en metros

a = longitud del vano -en metros

p = peso y sobrecarga del conductor por metro

T = Tensión en kg.(Punto de flecha máxima).

p= 0,0835 kg/m T= 1230 kg.

Taño (m) .

180

200

230

250

280

300

320

350

380

400

450

500

P.IÜ. a2

0,000085 32-400

40.000

52.900

62-500

78.400

90.000

102.400

122.500

144,400

160.000

202.500

250.000

KLecha(mi)

2,75

3,41

4,60

5,30

6,60

1, 50

8,70

10,50

12,00

13,60

17,00

21,00

11. diseño

2,80

3,50

4,60

5,30

6,60

7,50

8,70

10,50

12,00

13,60

17,00

21.00

71

c. Vano Económico.

Para encontrar el vano económico se elaooran cuadros es-

tadísticos .referentes a varios vanos en función con el costo

en sucres por kilómetro, que incluye el valor de torres .funda-

ciones y aislad ores. 331 resultado es una curva cuyo valor mlni

mo de costo unitario total dará el vano económico para ese ti-

po de Línea.

Por carecer de datos necesarios no se realizó un estudio

detallado al respe oto* Para una guía, lie tomado datos referen -

tes a Líneas de Transmisión de similares características cons-

truidas en los Astados unidos. .lia tabla 2 del tomo II del

Manual Standard de JCn.O'wlton indica que para la Línea de Ear -

lington a Morganfield el van© económico recomendado es:228,75

metros;el cual utilizaremos para el presente casojvalor que

se redondeará a 2?0 metros para mayor facilidad en el planea -

miento mecánico de la Línea*

En lo referente al vano máximo la Y32B ha establecido los

vanos límites para conductores ca.olead os. Respe oto al conductor

ACSB. tenemos:o

Sección (ram ) Vano Máximo (metros)

16 200

25 300

35 • 420

50 600

70 820

95 1120

72

Como el conductor escogido para este proyecto tiene unap

sección de 99 mm observamos que el vano máximo será 1120 m.

d. Explicación de las fuerzas actuantes sobre las Estruc-

turas .

Características del conductor= 3/0 AGSH Peso; 0,345 .kg/m.

11 Línea de tierra 5/16" Acero Peso: 0,305 kg/m.

*- Peso de-la Línea por metro:

3 conductores = 1*055

línea de tierra = Q»3Q5

Peso 1,340

- Carga vertical sobre la torre:

V« 1/2 xP(d14-d2) = 1/2 x 1,34 x D = 0..67D

siendo d y d? los vanos contiguos a la torre.

- fracción horizontal—Sección por tracción unitaria

H= 99,2 x 16 kg/mín2 « 1590 kg.

- Presión del viento:o

125 kg/m . Kn conductores redondos se toxua sólo el

Pr. sobre la linea* 62,5 ^ 0,0127 x 3 = 2,39 kg/m.

Pr. sobre L.de O1* « 62,5 x 0,00792 = 0,49 tf

W - 2,88 kg /ai.

ISti donde t

O,012?:diámetro del conductor y

O.»00792: diámetro de la Línea de tierra.

- Presión transversal;

W + 12 kg ; en torres con aisladores de suspensión

¥ + 24 kg:para retención y W -f Eeexxltante :para angulares

73

e. Distancia Entre Conductores.

El reglamento Español,en lo referente a la separación de

conductores en Líneas de Alta tensión dice así:"se fijará de

acuerdo a fórmulas,que determinan esta distancia en función

de la tensión de servicio,expresada en Zv,y de la flecha fi-

nal expresada en metros.

, _ , \rr- . Üa ~ c V * + 150

3c = 0,75 coeficiente para el tipo de conductor a usarse.

TT = 66 kV*.

P = flecha en metros

d — distancia en metros.

Usando la 3? = 4»6 m. para el vano tipo;tenemos:

d = 0.75 x \/í76 4 H = 2904 m.

Tin 20$ de aumento a este valor es necesario,por encontrar

se dos conductores en el mismo plano vertical;así;

d == 2,40 metros.

la. distancia mínima de los conductores a la estructura en-

cuentro mediante la fórmula:

d « 0,1 + 2— = 0 1 + 66 - O 54 m150 * 150 ~" v§:?^ tu*

Gomo en el presente caso los aisladores son del tipo de ca

dena.la distancia -anterior será la mínima o"bteni"ble entre la

estructura y los conductores,cuando las cadenas tomen el án-

gulo de inclinación correspondiente a la máxima presión deo o

viento o sea para 125 kg /m equivalente a 26,5 l~bs/pie~.

74

El 50Jí de este valor tomamos en consideración por la re-

dondea del conductor.

Peso del aislador 27,7 kg = 61 Tbs.

Presión so"bre el aislador= 12 kg = 26,4 Ibs. Para el cálcu-

lo tomo el 50$ por el doole "braso de palanca formado.

r\g 9 = 5775 = 0.448 = 24° 8'

sen 24°8' = 0,408

Longitud horiaontal( proyección del aislador )= 0>92xO,408 ;

Lh = 0,375 m.

luego la distancia entre conductores es:

D = 2(0,375)+2(0,54)+0,60 = 3,43 m. = 3,50 metros.L-

Cuando los conductores contiguos son desviados por el

viento»causa qué puede cesar repentinamente, entonces los con-

ductores regresan a su posición de origen, oscilando al comien

zo en fase ;despué*s áe un tiempo llegan a estar desfasados, o

sea que oscilan en sentido contrario unos de otros. En este

instante como la desviación está ya amortiguada; el ángulo en-

contrado toma un valor a>/8.

Haciendo el cálculo respectivo, hay que comprobar para

este caso que la distancia entre conduotpres sea mayor que

U/150. Va/á /'r

75

a = 24° a/8= 3° sen 3° = 0,05

Para vano 230 m.flecna 4,6m. : 4*6 x 0,05 = Oj.23 m.

3,5 - 2(0,23) = 3 m.

Distancia correcta en el peor de los casos.

Para loa diferentes vanos escogidos,encuentro las distan

cias correspondientes entre conductores;las mismas que están

resumidas en el siguiente cuadro:

Vano(metros)

180

200

230

250

280

300

320

350

380

400

450

500

Flecha(metros)

•2.8

3,5

4,5

5,0

6,5

7,5

8,0

10,0

12,0

13 ,0

16,0

20', 0

a(metros)

1,70

1,85

2,00

2,10

2,35

2,50

2,55

2,80

3,00

3,15

3,45

3.80

d+20?£(metros)

2,40

2,40

2,40

3,00

3,00

3,00

3.60

3,60

3,60

4,60

4,60

4,60

•f. .Aisladores.

Los cables aéreos de la Línea de transmisión se fijan a

las estructuras por'medio de aislad ores. Para tensiones hasta1de 15 lcV.se emplean los aisladores de apoyo o PlflT. Para ten- /

siones mas elevadas,se escogen en el mayor de los casos ais-

ladores colgantes,compuestos de -varios elementos iguales .mon-

tados en serie-El número de elementos depende de la tensión

76

a emplear se ..Kxis ten tablas al respecto.

Para este caso es un hecho el empleo de aisladores col —

gantes o de cadena.í¿stos tienen algunas "ventajas entre las

cuales podríamos mencionar:

« Si por alguna causa se produce un deterioro enun elemen-

to/no impide el que los restantes conserveaf.su poder aislan-

te, sin producir perturbación alguna.Sn. el momento necesario

se realizará el cambio del aislador en mal estado.

- Otra de las ventajas obtenidas es la siguiente: l£n el

caso de la rotura de un ca"ble3la cadena de aisladores cede

lateralmente»originando una disminución de i la tensión de

tracción sotoe los aisladores y so'bre las e'structuras.i

Al tratax* so'bre los aisladores iay que distinguir tanto

su comportamiento Tne.cánic o-como el eléctrico.

En la elección del aislador para una determinada tensión

de servicio (66 kY) tengo que conocer la tensión de contor -

neo de la cadena de aisladores.

lias ftorraas YDB finan para una tensión de servicio E. la

mí-nima tensión de contorneo,con tiempo lluvioso.La fórmula da

para Ec = I¿1 ( 2,2 -E + 20)

donde:

Be = tensión de contorneo en

]£ = tensión de servicio en kT

Ec « 1,1 (2,2 r 66 +-20) = 182

En la práctica 9n número de di&cos o unidades que forman

77

la cadena es aproximadamente proporcional a la tensión.,con

•un aumento ligero para altos voltajes y con cierto margen en

la longitud de cada -anidad.

Así tenemos que.por e rxperiencias realizadas por ej: para

la tensión de 66 k? i se usaja 4 o 5 unidades¿

De catálogos he tomado los datos para los aisladores de

suspensión a iitilisarse en el proyecto.

Son los siguientes:

Cadena de 5 aisladores- :

Diámetro : 10 pulgadas

Longitud total: 92 cm. - I

Peso 27,7 k£.

Tensión de perforación: '[

"bajo lluvia 215 kY

en seco 325 kY.

Carga de roturan 6.800 kg.

Muctoas Teces al especificar los aisladores se tiene en

cuenta la distancia mínima de disrupción.

Según catálogos.para el tipo escogido JSS1A3 esta distancia

es 11 1/2"

Además hay tgjue tener presente que la tensión mínima de con

torneo para este voltaje es:

"bajo lluvia : 175 kY.

en seco ; 125 kY. x

78

Flecha del conductor. Uso de tablas Martin.

or : ¿CS& ¿3/0

. 99.2 /r?/w2 d¡¿mitro- 0,3-02" =• 1237 >r}rr?,

ión de ro~turcL : -3070 JCo.

Caroo, de. trabajo .' 16 ?k/mtj* — -33QO 2bs.

Peso conJvc&r : ¿,22J lis/millo.* 0,233 7¿sA,/e

AB

P

£

F

tí

X

KL

M

N

O

Q.

T

V

WXXz

Luz

3i¡*t £*• 0,000069

FcLcTor ds -fíocha.

Tensto'n

Flecha = Ff. x S

factor c/e e^ZV V o mt e rito

Fac&r de longitud

Factor de. a/arga.m'ie.rita

-¿tff,* 0,00000040? x 7SO'

£atnb/Q d& loHjit<s</ Fal * Fevt

Fc.de,lonij. ^s//7 e*f(jer¿to-s fer*/3. Qf-ij?i*a¿

Ca_rn¿>¡o de ¿0*3. 32° F <*. /04-°f-

J-°"3- -sm e-sfuerzos. ¿/uerq. terr)f>er£i¿vr<3.-i 0.6

/>*¡.ior vt-eaZo e.-fjj-xtf'í

Fe. de. e<s~t'irarr>¡cnif> final

-<f^- fe. ¿•«'¿V-a . //Va./

Fe. dt -fle.cha.

7~e.*&'/or*

Ff&cho. f''»a.l C Ff^S)

7 Su p¡6S

0,05-2

3380 Us.4,3Qp= 1,5 rn.

ÓjOOOO&OS

0,000205-

6

0,Í€6

2.7 10 ?t>s.

?&f> a 4)60*1,

0, 00 65025

03Qó6SÚZS

19,228601?

19t22e€ó17

1} QOÚ1f27

-fj OOo íí27

0,00 1S5

0, 9 9 ó* <T2 7

O,OO /32¿t

0,99 9$ 86

1t óo 145-6

0, 02Q83¿f-

34^^r

79

LINEA DE TRANSMISIÓN 66 kVLatacunga-AmbatoLista de torres.

TorresSo.

•SuÁ ert.

i

2.

3

4-

S

6

7

8

9

10

17

12

13

14

15

16

1718

13

20

21

22

23

24

25

ángulo Iu2

170

2SO

260

250

160

17 O

230

220

230

260

280

280

310

230

230

230

23 O

23O

ISO

260

26O

220

26 'O

iao ,1QQ

/uz

acumu/cxfo

O

170

4-20_oaO

330

Í090

Í260

14-90

¡710

194-0

2200

24-80

2760

307O

3300

3530

3760

3990

4220

4-370

4630

4-890

5-//0

S370

ó-ssaf?30

Cargasverticales

214

S36

612.

687

628

686

634

576

674-

7/S

8 oo

33482O

979

767

670

742

73S-

774

S/3

S5-Q

7/9

7OO

fS3

6&0

acc'ion¿ra/is/ersaj

257

617

74-7

747

6Q2

487

f87

662

662

717

792

8/7

862

804

672

€72.

672

672

S62

602

762

702

702

64-7532

flecha

2,8

s,o

sto

2,5

-?, a4,6

4,6

s,¿-6,S

6,5

7,8

í,¿

4,6

4.6

4.6

4:6

2.4j•5.5

f.S

4,0

s.s2.8

code/ras

S R

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

¿

3

3

3

-3

3

3

-3

J

3

3

3

6

35-A

80

Lista de torres (cont)

Torre//o.

25

2627

2829

JO

31

32

i 33

3435

36

3738

39

40

41

42

43

44

4546

47

48

49

soSI

S2

S3

S4

SS

S6

s?SQ

J9

60

Qst^t/'O

t99*SQ>

2OQ°J&'

/„.200

200

230

220

220

230

180

230

240

230

230

220

230

220

230

230

2/0

230

230

230

23O

/So

220

200

230

200

250

2¡O

2.OO

2,00

230

¿JO

acumulada

5730

S9306 ¡30

£360

6S806800

7030

7210

7440

7680

79IQ8* '4084-4-0

865Q

8870$100

$320

3SSÜ

9780

9990/o 220

¡04-5-Q

/o 68o

16910

11140

11320

//sjo11740

//9?O

S2Í70

¡2420

/2é30

J283Q

/J03O

/¿26Q

/Wa

i

TorreM».

60

61

€2

£3

64€566

67

6869

70

71

72

73

7475

76

77

78

79

80

81

82

&3

84-

ss86

$7

88

89

9o

SI

92

33

94.

95

a'nqulo

152° os'

hz

230

230

230

2O O

/80

/SO

/60

/60

/JO

J30

/ /o

230

23O

230

2.30

230

220

300

2oo

23C

2.30

230

230

230

230

23o

23o

236

ZOO

2 /O

2.3,0

230

2 30

35-B

fazacumu/aJQ

J2>490

Í3720 JI39SQ

14-180

/4380

/4-5'60/4-7/Q

1^080

/&240

/sicaMSÓ

isa oóÍ5930/£/OO

/¿•33o

/6séo

/679ó¡7o20

/72SO

'74-70ni 70'7970

/Szoo

/8430

/86SO

/8£jo

¡9/20

/93SO

/9S80t$BIO

20040

20270

20430

207/0

20940

2/( J0

j f l

81

Lista de torres (cont.)

TorreA/o.

95

36

37

98W

10010 i

1óZf03

7óí

IOS

106

107

toaJo9

110

111

112

113

114115

116

117

118

119

120

121122

123

124

725

126

12?

12Q

129

130

an Q u 'o

20/04-a'

luzM-

260

200

230

230

230

220-

230

'230

230

230

240

230

230

230

230

230

230

rao230

230

230

2oO

2/0

200

230

230

230

230

230

2$O

2.OO

'leo¿30

2.3Ü

260

¡U2

acunw/actá•m .

21/70

21430

2/630

2/860

220$ &

2232O

225SO

22780

230/0

232ÍO

2347o

237 ¡O

2394-0

24170

24-too

2^630

24-860

2SO$0

2S2?0

2SSOO

25? SO

2S960

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2&370

2¿S7¿>

26áoo

2?ú30

27260

2.74-fú

27 7 2O

27970

2BI7O

28300

2BS80

288/0

2.9Q70

-

TorreMúm

130

131

732

753

134-

¿35

136

i 37

13a139

14-0

U1

14214-3

1¿4-US

744

147

1484491SO

1S1¿S2

¿£3

1S4-1$S

156

137

158

\SuL»aÍ.

Qnoulo ¡vz

2.8o

230

2.3>0

23o

230

230

200

¡90

¡60

160

2.00

230

230

23o

236

230

230

230

200

200

200

390

Í6O

2.30

230

¿oü

20 O

/U*

ocifrrwloda

Z9oio

29350

2958O

¿98IQJOQÍO

3027030500

3 o73o

30960

3U6Q

3/3JO

3/5/0

3J670

3/870

32/00

J2330

J2S60

32730

33020

332SO

3348o

J3680

33880

34oeo

34470

3^63034860

350$ O

35-290

354-90

35-C ^

82

g. Estructuras de Apoyo.

Para .soportar los conductores de las Líneas de Transmi -

sión existen varios tipos de estructuras. He escogido torres

de acero por ser las mas satisfactorias por mucn.os aspectos a

tenerse en cuenta tales como: menor inspección.mayor duración

grandes vanos,especialmente para cruces de ríos,mayor seguri-

dad y confianza en Líneas.

El tipo de torre a utilizarse observamos a continuación

(íig. 56). &s una torre de alineación que se usa en. los vanos

normales*en donde la Línea no forma ángulos>

Para torres de retención, de partida o de ángulo ¿variará

la, configuración de acuerdo a cada caso.

3. so

Línea de Transmisión 66 kVEstructura a utilizarse 36

84

C. .Aspecto Económico.

Hachos factores intervienen al ponerse a planificar un

proyecto;uno de ellos es el económico, que juega un papel im-

portante dentro del mismo.

Con referencia, al tratado en eata oportunidad .múltiples

detalles se tomaron en cuenta.

Haciendo un análisis observamos que ¡respecto a la máxiona

potencia a transmitirse se realizó un estudio profundizado

hasta llegar a encontrar su valorte¿ igual forma respecto al

crecimiento de la carga y a la manera de intercambio.

Teniendo una base en valores probables,mediante un cua-

dro estadístico se realizó la tabulación respectiva para de-

terminar el tamaño del conductor y el voltaje mas económico.

Si bien es cierto»este proceso no es infalible,por el contra-

rio se llega a tener- una idea aiaplia al respecto.

Otro de los factores que se tomó en cuenta fue el refe -

rente al vano económico,el mismo que se encontró por compara-

ciones realizadas.

3?or experiencias de trabajo,puedo enunciar que hay que to-

mar ffiuy en cuenta,el transporte de las estructuras de soporte

de las Líneas a los sitios respectivos. Ba ón "básica por la

cual después de varias soluciones posibles se escogió la ruta

mas económica»ya que la Línea atraviesa regiones completamente

planas,y el montaj'e de las estructuras no tiene mayor compli -

cación.

85

Además se procura que el recorrido tenga la menor distan-

cia entre las ciudades ae la-tacuzíga y Atóbato.

De las consideraciones anteriores sacamos como conclusión,

que menos factores económicos se !han puesto en Juego,he pro-

curado tener en cuenta,la continuidad de servicio,seguridad

y economía.

Presupuesto.

a.- Tal ores unitarios utilizados:

SspecificaciÓB Talor en Dlls.

Conductor ?/0 ACSR 0,41 c/lb.

L. de Tierra 5/16n acero 0,3 c/lb.

íDransforniadores trifásicos

3350 teYA. 66/6,3 kY 6.000 c/u.

Trans-formadores trifásicos

3000 kVA 66/4,16 kV 18.000 c/u.

T.toifásieosf3 arollaffiientos

22 kT a |63k Y 6125 kYA ~33-000 c/u.

'Pararrayos 66 W. 500 c/u.

Cadena aisladores 66 k¥ 22,5 c/u.

Disyuntores 66 JtV. 2.400 c/u.

Estructuras 700 c/u.

Estos valores si bi«n en la realidad no son exactos,se pue-

de aceptarlos para tener nina idea al respecto.

Para facilidad de cálculo en .el presupuesto el equivalente

de 1 dólar lie tomado = a $ 20,oo

86

"b. Presupuesto de la Línea.

••799600 l"os. conductor 3/0 Sí 8,2 c/u S/ 650.000

29.000 Ibs. Ii.de Tierra $6,0 c/u. 175-000

480 Aisladores 66 kV 450 c/u. 216.000

160 Estructuras 14-000 c/u. 2!240.000

ttontaje 590.000

Total 3'871,000

Longitud de la Línea; 34 > 5 kilómetros.

Costo por kilómetro : $ 112.000

c. Presupuesto total;

Costo de conductores,linea de tierra,

transformadores,aparatos de control,,

pararrayos,aisladores» $ 3*395-000

Costo de estructuras y montaje 2'830*000

fotal - $ 6'225-000

87

9- Ampliaciones para la Red ffac tonal...

Una vez realizada la presente -etapa.me quedaría por

enunciar algunos criterios respecto a futuras ampliaciones

de Hedes que se nagan en el País.

En la presente década las ciudades interandinas que tie-

nen la posibilidad de unirse por medio de una Línea de Trans

misión,porque la escasez de energía será inminente, son :

Hi o"bamba. Guaranda, Ambat o, Tbarra.

TTrje la necesidad de acelerar los trabajos que se en —

cuentran pendientes»tales como ;La Central Hidroeléctrica

Alaofen toda su magnitud;en igual forma proseguir con la

construcción de la Segunda Etapa de la Central de Cumbayá ,

o en caso de no poder realizarse ¿sta,planificar y cons -

truír la. Central de ¿íayóti para 20.000 JcW aproximadamente .

En el norte ,151 Instituto Ecuatoriano de Electrificación se

encuentra realizando los estadios pertinentes a encontrar

posibles sitios en donde se puedan generar grandes potencias

para servir a «onaa mas extensas. El primer proyecto a rea

libarse será el del £ío .Ajnbi que suministrará 5-000 kW.

De las consideraciones anteriores podemos sacar las si-

guientes conclusiones:

1- La región central del 3?aís quedará perfectamente ser-

vida con una Línea de transmisión que una Ibarra con

.Riobajmba y G-uaranda,intercalándose dentro de la misma

Quito.Latacunga y Ambato.

88

2- 351 voltaje cié Transmisión será de 66 W-, siendo éste

el que sirva como guía de los futuros proyectos a rea-

lizarse .

3- Oon este plan se permite la explotación de fuentes de

energía que por falta de mercados no podrían explotarse.

Muchas instalaciones hidráulicas»por el precio elevado

de las o~bras,no se llegan a re aligar, ya que los mercados

locales son insuficientes para pagar su costo.

La Interconexión hs.ce productivas estas instalaciones.

89

Bibliografía.

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Checa"Líneas Aéreas de Transporte de Energía Eléctrica"Madrid 1948.

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"Ingeniería Colom'biaTj.a11Conclusiones y trabajos Aprobados por el Congreso Nacionalde Electrificación.Medellín 1957-

"Líneas de Transmisión y Cálculo de la flecha11Publicaciones de la Escuela Politécnica Nacional*

"Eegulador rápido de Contactos .Rodantes"Publicación Brown BoveriJunio 1961.

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