CÁTEDRA : LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

CATEDRÁTICO : ING. RUBEN GALEAS ARANA

INTEGRANTES : CLEMENTE ALVAREZ MARCO HINOSTROZA MILLAN IVAN

QUISPIALAYA PAUCAR DIEGO ANDRE URIBE PAREDES GABRIEL ROLY

SEMESTRE : VI

HUANCAYO –PERÚ

2012

ESTUDIO DE LA MÁXIMA POTENCIA DE TRANSMISIÓN EN UNA LINEA DE EXTRA ALTA TENSIÓN EN 500 kV

“Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad”

ESTUDIO DE LA MÁXIMA POTENCIA DE TRANSMISIÓN EN UNA LINEA DE EXTRA ALTA TENSIÓN EN 500 kV

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

¿Para qué valores máximos de potencia se pueden transmitir energía en forma eficiente en una línea de extra alta tensión en 500 kV?

¿Cómo varia las perdidas en una línea de extra alta tensión en 500 kV en relación a la potencia de transmisión?

2. OBJETIVOS:

Determinar la máxima potencia que se puede transmitir de energía que se puede transmitir en forma eficiente en una línea de extra alta tensión en 500 kV.

Comparar la variación de pérdidas en una línea de extra alta tensión en 500 kV en relación a la potencia de transmisión.

3. JUSTIFICACIÓN:

Dar a conocer la potencia máxima de transmisión en una línea de extra alta tensión en 500 kV para evitar excesos de pérdidas en la línea de transmisión.

Reforzar nuestros conocimientos en líneas de transmisión.

4. MARCO TEÓRICO:

4.1. Conceptos básicos:

4.1.1. Línea de transmisión:

Dentro de un sistema eléctrico podemos definir una línea de transmisión como el conjunto de dispositivos encargados de transportar la energía desde una fuente de generación hasta los centros de consumo de la forma más eficiente posible, lo que implica las menores perdidas posibles.

2 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

En cuanto a la definición de una línea en extra alta tensión esta se clasifica de esa forma de acuerdo al nivel de tensión de la línea, el cual soporta una gran cantidad de intensidad de corriente a una gran potencia.

Para ilustrar mejor el concepto de línea de trasmisión un ejemplo se puede ver en la figura 1.

Figura 1: Líneas de transmisión dentro de un sistema eléctrico.

4.1.2. Clasificación de las líneas de trasmisión:

Podemos clasificar las líneas de transmisión de acuerdo a los siguientes parámetros:

1. Por su nivel de tensión.2. Por la distancia de transmisión.3. Por su conexión.4. Por el número de circuitos.5. Por el número de conductores por fase.

Para esta investigación nos basamos en la clasificación por el nivel de tensión, de acuerdo al código nacional de electricidad – suministro (CNE-S), los niveles de tensión reglamentados son:

Niveles de tensión

Podrá continuar utilizándose los niveles de tensión existentes y las tensiones recomendadas siguientes (véase la definición Nivel de Tensión):

3 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

- Baja Tensión:380 / 220 V440 / 220 V

- Media Tensión:- 20,0 kV (*)- 22,9 kV- 33 kV- 22,9 / 13,2 kV- 33/19 kV

- Alta Tensión:60 V138220

-Muy Alta Tensión: 500 kV

Dentro de esta clasificación la transmisión en extra alta tensión o muy alta tensión es el punto de referencia para esta investigación. Tomamos todos los parámetros a medir y de esta forma hallamos la potencia máxima de transmisión que una línea puede transmitir.

4.2. Potencia eléctrica:

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Cuando una corriente eléctrica fluye en un circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas.

La energía eléctrica es generada en las centrales eléctricas, estas son instalaciones que transforman algún tipo de energía primaria (hidráulica, eólica, etc.) en energía eléctrica. Como ya se definió la potencia es la relación entre la energía y el tiempo, y este es un parámetro fundamental en el diseño de una línea de transmisión ya que depende de la potencia a transmitir el nivel de tensión al que se diseñara la línea. No existe una regla en el código que nos indique el nivel de tensión que se debe utilizar para una determinada potencia, pero existe una relación entre la

4 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

potencia y el nivel de tensión para la cual a mayor potencia a transmitir el nivel de tensión debe ser mayor.

4.3.- Perdidas en una línea de transmisión:

4.3.1. El efecto corona

El efecto corona es un fenómeno eléctrico que se produce en los conductores de las líneas de alta tensión (ver figura 2) y se manifiesta en forma de halo luminoso a su alrededor. Dado que los conductores suelen ser de sección circular, el halo adopta una forma de corona, de ahí el nombre del fenómeno.

El efecto corona está causado por la ionización del aire circundante al conductor debido a los altos niveles de tensión de la línea. En el momento que las moléculas de aire se ionizan, éstas son capaces de conducir la corriente eléctrica y parte de los electrones que circulan por la línea pasan a circular por el aire. Tal circulación producirá un incremento de temperatura en el gas, que se tornará de un color rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto corona, por lo tanto, se puede cuantificar según el color del halo, que será rojizo en aquellos casos leves y azulado para los más severos.

Este efecto produce pérdidas en una línea por lo que se le considera dañino y el valor de las pérdidas ocasionadas por este efecto deben ser las mínimas posibles. Este concepto será utilizado en la selección del diámetro del conductor además de los demás parámetros como son la caída de tensión, capacidad de corriente, corriente de cortocircuito, pero será más analizado debido a que se verán su influencia como perdidas en líneas de 500 kV .

Figura 2: Efecto corona

5 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

4.3.2. Perdidas de potencia (%p)

Las pérdidas de potencia en una línea representan un parámetro importante en la selección de la viabilidad de un proyecto, se calculan de acuerdo a la formula siguiente:

Donde: =Potencia del transmisor

Potencia del receptor

La presente investigación analizara la variación de esta perdidas de potencia en relación con la potencia de transmisión en una línea de 500kV, para así poder hallar la máxima potencia de transmisión que presente un valor en porcentaje de pérdidas bajo.

4.4. Elementos de una línea de transmisión

4.4.1. Conductores:

Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al paso de la electricidad. En líneas de trasmisión se utilizan cables de aluminio desnudo para evitar el efecto de calentamiento en los conductores.

En el siguiente cuadro se resumen los tipos e cables utilizados en líneas de transmisión.

Tabla 1: Tipos de conductores utilizados en líneas de transmisión.

Tipo de conductor

Composición de metales

AAC Compuesto totalmente por hilos de aluminio 1350-H19

AAAC Compuesto totalmente por hilos de aleación de aluminio 6201-T81.

ACSR Compuesto por hilos de aluminio 1350-H19 reforzados con hilos de acero recubiertos con zinc.

ACSR/AW Compuesto por hilos de aluminio 1350-H19 reforzados con hilos de acero recubiertos con aluminio.

ACAR Compuesto por hilos de aluminio 1350-H19

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reforzados con hilos de aleación de aluminio 6201-T81.

4.4.2. Estructuras utilizados en las línea de distribución

Las estructuras utilizadas en una línea de transmisión pueden ser de dos tipos de alineamiento y de anclaje, estas son importantes en una línea porque determinan el costo de esta.

La selección de un tipo de estructura depende del criterio del ingeniero proyectista, mientras que los valores de separación entre fases para los conductores también, ya que no se encuentran normados.Sin embargo en la selección de las distancias entre fases se debe tener un cierto criterio, dado que mientras mayor sea la tensión de transmisión mayor debe ser la separación entre fases y también al diseñarse un alinea a mayor altura sobre el nivel del mar.

En cuanto al diseño de la estructura tenemos diversos tipos tanto para simple terna (horizontal, vertical, triangulo equilátero o rectángulo, etc.) como para doble terna (rectangular o hexagonal). En la figura 3 se muestra un ejemplo de estructura horizontal en simple terna.

Figura 3: Estructura horizontal para simple terna

4.4.3. Aislamiento en líneas de transmisión aéreas.

Los sistemas de aislamiento en líneas de transmisión comprenden principalmente dos elementos: el aire y los elementos aisladores. Al

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ubicarse las líneas de transmisión al aire libre y cubrir, en muchos casos, cientos de kilómetros se hace necesario considerar diversos factores para un buen desempeño del aislamiento. Estos factores deben tomar en cuenta los espaciamientos mínimos línea-estructura, línea-tierra y entre fases, el grado de contaminación del entorno, la cantidad de elementos aisladores a considerar y la correcta selección de estos.

.

5. HIPÓTESIS:

La potencia máxima que se puede transmitir en una línea de 500 kV es 1500 MW.

A mayor potencia de transmisión a un mismo nivel de tensión las perdidas en la línea de transmisión son mayores.

6. BIBLIOGRAFIA:

(1) GALEAS ARANA, Rubén, Líneas de transmisión eléctrica, Editorial Megabyte, Lima - Perú.

(2) MEM, REFUERZO DE LA INTERCONEXIÓN CENTRO-SUR MEDIO Y SUR EN 500 kV, Lima-Perú.

7. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN:La metodología utilizada para el desarrollo de la presente investigación será deductiva-inductiva, basándonos en cálculos teóricos y ejemplos de líneas ya existentes en 500 kV .

8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

Semanas

Noviembre Diciembre Enero

1-4 7-11 14-18 21-301-9

12-16

19-23

26-30 1-10

Presentación del plan de investigación x x

Recolección de la información x x

Análisis de la información x x

Comparación de datos x

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Conclusiones de la investigación x

Presentación del informe final x

9. PRESUPUESTO DE LA INVESTIGACIÓN:

Actividad Costo

Presentación del plan de investigación s/. 3.00

Recolección de la información s/. 8.00

Presentación del informe final s/. 10.00

Costo total: s/. 21.00

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DESARROLLO DE LA INVESTIGACION:ESTUDIO DE LA MÁXIMA POTENCIA DE TRANSMISIÓN EN UNA LINEA DE EXTRA ALTA

TENSIÓN EN 500 kV

I. CARACTERISTICAS DE UN LINEA DE TRANSMISION EN 500 kV:

Las líneas de transmisión en 500 kV se caracterizan principalmente por la mayor capacidad de potencia de transmisión, y la menor caída de tensión que presenta a mayores distancias de transmisión, básicamente su importancia radica en esto dos puntos. También presentan características de diseño diferentes, en cuanto a la distancia de separación entre fases, pues a mayor tensión de transmisión, mayor debe ser la distancia de separación entre fases. Aunque esta distancia no se encuentra normada, para 500kV podemos tener como referencia que esta distancia debe variar aproximadamente entre 10.5 m a 15 m . En cuanto al aislamiento que estas líneas presentan debe ser mayor comparado a líneas de menor nivel de tensión como por ejemplo líneas de 220 kV .

II. IMPORTANCIA DE LA IMPLEMENTACION DE LINEAS EN 500 kV:

La importancia de la implementación de líneas de muy alta tensión (500 kV) radica en la capacidad de potencia a transmitir que se obtiene mediante este tipo de líneas, por ello la importancia del presente estudio en el que se analizara la máxima potencia posible a trasmitir en este tipo de líneas y las variaciones de las perdidas en potencia.

Como es conocido el desarrollo que ha vivido nuestro país en los últimos años tanto demográficos como industrial han generado una mayor demanda energética, es decir el número de personas que requieren el servicio de energía eléctrica y el numero de industrias que requieren una mayor potencia han aumentado, por lo tanto los sistemas de transmisión de energía requieren transmitir mayor potencia.

Este desarrollo que se viene viviendo en nuestro país harán que en pocos años el sistema de transmisión de energía actual ya no pueda responder a tanta demanda por ello es muy importante implementar sistemas que pueden transmitir una mayor potencia como lo son los sistemas en 500 kV. Otro factor que hace muy importante la implementación de sistemas en 500kV es la interconexión energética planeada entre países, que nos permitirá interconectarnos con países vecinos como Ecuador, Brasil, Colombia, etc. De esta manera podremos incrementar la calidad de nuestro servicio eléctrico al incrementarse nuestro mercado energético. Esta interconexión se realizará en líneas de 500 kV por lo que

10 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

es muy importante que nuestro país se encuentre muy familiarizado con estos sistemas.

La importancia de estos nuevos proyectos de transmisión en 500 kV se puede apreciar en la figura 1, donde se pueden ver los nuevos proyectos en líneas de 500 kV en la parte norte de nuestro país.

Figura1: Nuevos proyectos en 500kV para la parte norte del Perú.

III. DESCRIPCION GENERAL DE UN PROYECTO EN 500 kV (Ejemplo a utilizar):

Para la presente investigación se busca determinar la máxima potencia de transmisión para un alinea de 500 kV, para ello se realizaran cálculos teóricos para este tipo de configuraciones; de estos datos teóricos se realizaran análisis para identificar la relación existente entre las perdidas en potencia y la potencia a transmitir en una línea de 500 kV.

Sin embargo para contrastar los cálculos teóricos es necesario contar con datos reales sobre líneas ya existentes o proyectos de pronta ejecución, por ello utilizaremos como ejemplo de guía e nuestros cálculos los parámetros del proyecto: “Refuerzo de la interconexión centro-sur medio y sur en 500 kV”.

11 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

Esta Línea de Transmisión en 500 kV, recorre los departamentos de Lima, Ica, Ayacucho y Arequipa. La línea de 500 kV se desplazará básicamente cerca a la costa. El material a utilizar en esta línea será de tipo ACAR, que se caracteriza por estar compuesto por hilos interiores de aleación de aluminio e hilos exteriores de aluminio este tipo de conductor resulta adecuado para soportar el clima de la costa, debido a su alta resistencia a la corrosión.

La potencia a transmitir por la línea es de 1000 MVA (333,3 MVA por subconductor).

Los niveles de altitud aproximados de cada alternativa de las líneas de 500 kV son en promedio poco menos de l 000 msnm, alcanzando en algunos puntos los 1 300 msnm y llegando a los 1 650 msnm y por unos cuantos kilómetros al norte de Atico; todo esto en el tramo Marcona – Ocoña.

El conductor seleccionado para la línea 500 kV Chilca – Marcona Nueva – Ocoña – Montalvo 2, es el ACAR 3 x 1200 MCM (3 x 608 mm²), cuyo tipo de material presenta características mecánicas adecuadas para trabajar en zonas con terrenos planos y semiondulados, y en zonas que se ubican cercanas al mar.

El clima de la zona corresponde a un clima templado y seco, con presencia de precipitaciones pluviales moderadas de 200 mm por año y pocas descargas atmosféricas, siendo la mayor altitud de su recorrido los 1 820 msnm. Las temperaturas ambientales de esta zona del proyecto son las siguientes:

−Temperatura mínima absoluta: 0 °C

−Temperatura media: 20 °C

−Temperatura máxima absoluta: 32 °C

−Altitud de la zona: entre 50 y 3 200 msnm

IV. PARAMETROS DE UNA LINEA EN 500 kV:

En esta parte se muestran las características de la línea a tomar como ejemplo en los cálculos, se realizaran los cálculos teóricos tomando como referencia el tipo de conductor seleccionado y los parámetros existentes para esta línea, además en la figura 2 se puede ver el diagrama unifilar del proyecto.

Las características del conductor seleccionado son las siguientes:

Tipo ACAR

Calibre (MCM) 1200

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Sección (mm2) 608

Diámetro (mm) 32,02

Peso lineal (kg/m) 1 677

Número hilos de Alumínio 18

Número hilos de aleación de alumínio 19

Tiro de rotura (kg) 13 748

Resistencia (ohm/km DC a 20 ºC) 0,0514

Coeficiente de dilatación lineal (ºC-1) 0,000023

Módulo de elasticidad final (kg/mm2) 6 000

Tabla 1: Características de los conductores.

CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES SELECCIONADOS

Tipo ACAR

Calibre (MCM) 1200

Sección (mm2) 608

Diámetro (mm) 32.02

Peso lineal (kg/m) 1.677

Número hilos de Alumínio 18

Número hilos de aleación de aluminio 19

Tiro de rotura (kg) 13 748

Resistencia (ohm/km DC a 20 ºC) 0.0514

Coeficiente de dilatación lineal (ºC-1) 0.000023

Módulo de elasticidad final (kg/mm2) 6 000

13 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

Tabla 2: Características del aislamiento seleccionado en la línea.

SELECCIÓN DE AISLAMIENTO DE LAS LÍNEAS

Tensión nominal 500 kV

Tensión máxima de operación 550 kV

Resistencia a sobretensión de maniobra, 60 Hz 1 175 kV

Resistencia a sobretensión de impulso (BIL) 1 550 kV

SELECCIÓN DEL NÚMERO DE AISLADORES ALTITUD (msnm)

Mayor a 1200 msnm

Hasta 1700 msnm

Sobretensión a frecuencia industrial 14 (Standard) 15 (Standard)

Sobretensión de maniobra 24 (Standard 28 (Standard)

Línea de fuga 25 (Fog) 29 (Standard)

Adoptado 25 (Fog) 29 (Standard)

La carga de rotura de los aisladores tipo Fog y Standard debe ser de 160kN.

Tabla 3: Longitudes de los tramos de la línea.

LONGITUD DE LA LÍNEA (por tramos)

Chilca – Marcona Nueva 372 km

Marcona Nueva - Ocoña 254 km

Ocoña –Montalvo Nueva 246,6 km

Total del trazo de ruta 872,6 km

14 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

En los siguientes gráficos se muestran el diagrama unifilar, y un diagrama de las estructuras a utilizar a lo largo de la línea.

Instalaciones del Proyecto en 500 kV

Instalaciones del Proyecto en 220 kV

El sistema de barras en 500 kV tendrán la configuración Interruptor y medio y los de 220 kV en doble barra

CS : Compensación Serie entre el 50% - 65% de la Línea

Del Proyecto Original Incluido en el PTT, se reemplaza la LT 500 kV Marcona- Caravelí por la LT 500 kV Marcona - Montalvo

PTT : Plan Transitorio de Transmisión

El Concesionario definirá las características finales de las compensación serie y paralela en el Estudio de Pre Operatividad, que será aprobado por el COES-SINAC.

CONFIGURACIÓN DEL PROYECTO "LT 500 kV CHILCA - MARCONA - MONTALVO Y SUBESTACIONES ASOCIADAS"

LEYENDA :

500 kV

500 kV

220 kV

220 kV

SE MARCONANUEVA

SE MONTALVO

100 MVAR

450 MVA

(ONAF-2)

L = 246 km

L = 372 km

L = 254 km

130 MVAR

200 MVAR

130 MVAR

200 MVAR

SE CHILCAS.E. MARCONA

220 kV

L = 24 km

130 MVAR

500 kV

100 MVAR130 MVAR

750 MVA

(ONAF-2)

CSCS

SE OCOÑA

500 kV

L = 4,3 km

SE MONTALVO 2

220 kV

Figura 2: Diagrama unifilar del proyecto: “Refuerzo de la interconexión centro-sur medio y sur en 500 kV”.

15 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

Figura 3: Modelo de estructura a utilizar en la línea.

V. CALCULOS DE LA POTENCIA A TRANSMITIR:

Primeramente se harán los cálculos de los parámetros de la línea, para una potencia a transmitir de 900 MW, verificando la caída de tensión y las perdidas en potencia utilizando los datos del diseño de la línea de transmisión. Para esto se utilizara una hoja de cálculo de Excel, que se adjunta en el CD de la investigación. Los datos obtenidos se muestran en la tabla 4.

Tabla 4: CALCULOS DE LA CONFIGURACION n=3, t=1:

DATOS GENERALES DE LA LINEA:

P= 900 MW Potencia de transmisión

L= 246.6 km Longitud de la línea

Alt.max.= 1000 msnm Altitud máxima

Temp. Min.= 0 °C Temperatura mínima

CALCULO DE LA TENSION DE TRANSMISION:

V= 500 kV Tensión de transmisión

n= 3 Número de conductores por fase

t= 1 Numero de ternas o circuitos

DATOS DE LA CONFIGURACION DE LA LINEA:

Tipo: ACAR Tipo de conductor seleccionado

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Sección: 1199.88 kcmil Sección del conductor seleccionado

Diámetro: 32.02 mm Diámetro exterior del conductor seleccionado

Radio: 16.01 mm Radio del conductor seleccionado

R20°C= 0.0514 ohm/km Resistencia a 20° C

α: 0.00359 1/°C Coeficiente de temperatura de la resistencia

R: 15.877316 m Radio cuando n>1

DATOS PARA EL CALCULO DE LAS PERDIDAS POR CORONA:

Vmax: 550 kV Tensión máxima de transmisión

Ep= 21.0717821 kV/cm Campo superficial

mc= 0.85 Coeficiente de rugosidad del conductor

δ= 0.86853935 Factor de corrección de la intensidad del aire

req.= 0.15877317 m Radio equivalente

Vcb= 647.4979 kV Tensión critica disruptiva en tiempo bueno

Vcm= 517.9983 kV Tensión critica disruptiva en tiempo malo

Pc= 0 kW/km Perdidas por efecto corona

CALCULO DE LOS PARAMETROS FISICOS Y ELECTRICOS:

r(65°C)= 0.0199012 ohm/km Resistencia del conductor a 65°C

l= 0.0009183 H/km Inductancia

c= 1.23E-08 F/km Capacitancia

g= 0 S/km Conductancia

x= 0.34622417 90 ohm/km Reactancia

b= 4.65E-06 -90 S/km Susceptancia

z= 0.346795 86.7102 ohm/km Modulo y ángulo de la impedancia

y= 4.65E-06 90 S/km Modulo y ángulo de la admitancia

17 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

Zc= 272.9737 -1.6448 ohm Modulo y ángulo de la impedancia característica

ϒ= 0.001270 88.35 1/km Modulo y ángulo de la constante de propagación

CAIDA DE TENSION Y PERDIDAS DE POTENCIA:%ΔV= 13.3296 Porcentaje de caída de tensión%ΔP= 1.8708 Porcentaje de pérdidas de potencia

De estos datos se puede ver que en los parámetros de perdidas por efecto corona se obtiene un valor bajo, y el valor de la impedancia característica esta dentro de un rango de 10% del valor de tablas, pero en el caso de la caída de tensión el porcentaje es muy alto de 13%. En cambio en las perdidas por potencia el valor también es bajo, de 1.87%.

Esta caída de tensión no cumple con la normatividad vigente en una línea de transmisión, que indica que la caída de tensión debe ser de 5%. Entonces se deben realizar modificaciones a la línea de transmisión, como lo que se busca es no variar los datos en longitud de la línea sino solo en potencia se disminuirá la potencia a transmitir, hasta un valor adecuado que origine una caída de tensión dentro del 5%. En el caso de la longitud esta se aproxima a un valor más exacto que es 200 km . Los valores obtenidos se muestran en la tabla 5.

Tabla 5: NUEVOS CALCULOS DE LA CONFIGURACION n=3, t=1:

DATOS GENERALES DE LA LINEA:

P= 510 MW Potencia de transmisión

L= 200 km Longitud de la línea

Alt.max.= 1000 msnm Altitud máxima

Temp. Min.= 0 °C Temperatura mínima

CALCULO DE LA TENSION DE TRANSMISION:

V= 500 kV Tensión de transmisión

n= 3 Número de conductores por fase

t= 1 Numero de ternas o circuitos

DATOS DE LA CONFIGURACION DE LA LINEA:

18 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

Tipo: ACAR Tipo de conductor seleccionado

Sección: 1199.88 kcmil Sección del conductor seleccionado

Diámetro: 32.02 mm Diámetro exterior del conductor seleccionado

Radio: 16.01 mm Radio del conductor seleccionado

R20°C= 0.0514 ohm/km Resistencia a 20° C

α: 0.00359 1/°C Coeficiente de temperatura de la resistencia

R: 15.877316 m Radio cuando n>1

DATOS PARA EL CALCULO DE LAS PERDIDAS POR CORONA:

Vmax: 550 kV Tensión máxima de transmisión

Ep= 21.0717821 kV/cm Campo superficial

mc= 0.85 Coeficiente de rugosidad del conductor

δ= 0.86853935 Factor de corrección de la intensidad del aire

req.= 0.15877317 m Radio equivalente

Vcb= 647.4979 kV Tensión critica disruptiva en tiempo bueno

Vcm= 517.9983 kV Tensión critica disruptiva en tiempo malo

Pc= 0 kW/km Perdidas por efecto corona

CALCULO DE LOS PARAMETROS FISICOS Y ELECTRICOS:

r(65°C)= 0.0199012 ohm/km Resistencia del conductor a 65°C

l= 0.0009183 H/km Inductancia

c= 1.23E-08 F/km Capacitancia

g= 0 S/km Conductancia

x= 0.34622417 90 ohm/km Reactancia

b= 4.65E-06 -90 S/km Susceptancia

z= 0.346795 86.7102 ohm/km Modulo y ángulo de la impedancia

y= 4.65E-06 90 S/km Modulo y ángulo de la admitancia

Zc= 272.9737 -1.6448 ohm Modulo y ángulo de la impedancia característica

19 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELÉCTRICA

ϒ= 0.001270 88.35 1/km Modulo y ángulo de la constante de propagación

CAIDA DE TENSION Y PERDIDAS DE POTENCIA:%ΔV= 4.999539 Porcentaje de caída de tensión%ΔP= 0.8540 Porcentaje de pérdidas de potencia

El valor ahora obtenido en caída de tensión si se encuentra dentro del rango del 5%. Por lo tanto podríamos decir que la línea funcionaria de forma adecuada si solo se transmitiera una potencia de 510 MW, que sería la máxima potencia que se puede transmitir por dicha línea.

VI. CONCLUSIONES:

- Respecto a la primera hipótesis planteada: La potencia máxima que se puede transmitir en una línea de 500 kV es de 1500 MW. En nuestro estudio solo se analiza el caso de una línea utilizando los criterios ya seleccionados para dicha línea y variando la potencia de transmisión hasta alcanzar valores de caída de tensión dentro del rango del 5%. Se pudo determinar que esto sucede para una potencia de trasmisión de 510 MW, lo que invalida dicha hipótesis.

- Respecto a la segunda hipótesis: A mayor potencia de transmisión a un mismo nivel de tensión las pérdidas en la línea de transmisión son mayores. Podemos decir que comparando los dos cálculos efectuados tanto para una potencia de transmisión de 900 MW como para un potencia de transmisión de 510 MW el valor de las perdidas en potencia para el primer caos son mayores (1.8708>0.8540), tal como se menciono en la hipótesis.

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