Proyecto Final lineas -2016

7/24/2019 Proyecto Final lineas -2016

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TRABAJO FINAL

Diseo Electromecnico de una lnea de transmisin area

Asignatura: Lneas y Redes.

Vctor Mateo Benavides Vallejos Cd. 1225686-3746

Fernando Ros Castro Cd. 1222902-3746

Santiago de Cali, Universidad de Valle, Escuela de Ingeniera Elctrica y

Electrnica

14 de Febrero del 2016


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En este documento, se presenta el procedimiento correspondiente al diseoelectromecnico de una lnea de transmisin elctrica area de 58.9Km de longitud y 230kVde tensin nominal, entre las subestaciones Emelnorte y Emelsur, del sistema detransmisin de EMELCO. La lnea debe construirse en circuito simple, los estudios deplaneamiento previos indican que la capacidad de transmisin de la lnea en los prximos20 aos, no superar los 200 MVA de potencia. Para esto se utiliza la herramienta

computacional Dilate 2.0, por medio de la cual es posible determinar la manera msadecuada de implementar el tipo y cdigo acertados para un conductor determinado,realizar el diseo de fases, y conocer la eficiencia y regulacin de la lnea, posteriormenteconocer las condiciones mecnicas a las que este se encuentra expuesto, es decir lascondiciones hipotticas asociadas y cargas mecnicas, para finalmente realizar el diseodel plantillado sobre el terreno asignado.

1) PARAMETROS DE ENTRADA.

En primera instancia fueron definidos los parmetros de entrada, de la manera como seindica a continuacin.

Figura 1) Datos de entrada.


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2) SELECCIN DEL CONDUCTOR E HILO GUARDA.

Para seleccionar el conductor adecuado fue necesario tener que este cumpliese con laampacidad admisible de acuerdo a condiciones trmicas definidas, de igual forma se hiso

para la seleccin del hilo guarda, las caractersticas de cada conductor se muestran acontinuacin.

Figura 2a). Seleccin de conductor

Figura 2b). Seleccin del hilo guarda.


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3) SELECCIN DE APOYOS

La seleccin de los apoyos se realiz mediante la bsqueda en internet de estructuraspredefinidas, aunque en la realidad es necesario hacer el clculo de esfuerzos paradeterminar el tipo de torre a emplear, este ejercicio nos permite acercarnos a la realidad yas poder realizar los clculos de tensin y clculos elctricos para el diseo de nuestralnea. El catalogo y apoyo seleccionado es el siguiente.

Figura 3a). Catalogo apoyo seleccionado.

Figura 3b). Apoyo seleccionado, distancia entre fases, hilo guarda y distribucin fsica de la torre.

Se opt por el uso de la mitad de los apoyos con fines prcticos del ejercicio en particular,en la realidad no es viable debido al gasto innecesario de material.


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4) COMPORTAMIETO ELCTRICO

Despus de haber realizado los tems anteriores, se obtuvo que el comportamientoelctrico de la lnea es el siguiente:

Figura 4) Comportamiento elctrico de la lnea.

Nota: Se cumple con los requerimientos propuestos en la licitacin.

5) SELECCIN VANO REGULADOR Y VERIFICACIN DE HIPOTESIS

Para verificar el cumplimiento de las hiptesis se seleccion un vano de 1000 metros bajolas circunstancias de viento mximo, temperatura mnima, coincidente y promedio mximadadas en el enunciado citado en clase.

As, se obtuvieron los siguientes resultados para el conductor.


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Figuran 4a) Hiptesis y vano regulador.

Nota: Se cumplen todas las hiptesis necesarias para continuar con el diseo.

Para el cable de hilo guarda (HG), se calcularon las tensiones de flecha mnima y cargamxima.

Figuran 4b) Hiptesis de flecha mnima y carga mxima para el hilo guarda.

Seguidamente se refiere la tensin de flecha mnima a carga mxima, este valor debe sermenor que el 50% de la tensin de ruptura.


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Figuran 4c) hiptesis de flecha mnima referenciado a carga mxima.

Se opt por tomar como tensin crtica 1492.87 Kg, por ltimo se comprueban las hiptesisque certifican el uso de este conductor para el diseo de la lnea.

Figuran 4d) Hiptesis trabajo diario, fluencia y flecha mxima.

Nota: Se cumplen todas las hiptesis necesarias para continuar con el diseo.


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6) AISLADORES Y HERRAJES

Los herrajes para los conductores de fase y el hilo guarda se escogieron por catlogo,encontrando as los siguientes modelos apropiados para un nivel de tensin de 230Kv con lascaractersticas que el apoyo en si requiere.

Figuran 5a) Herraje tipo suspensin

.

Figuran 5b) Herraje tipo retencin.


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Figuran 5c) Herraje hilo guarda.

En cuanto a los aisladores se opt por escoger el siguiente tipo de aisladores que cumplencon el requerimiento para la realizacin de la lnea a 230Kv.

Figuran 5d) Aislador y peso total sobre la estructura


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7) ResultadosAl realizar los clculos respectivos para determinar el coste del proyecto se determin que bajolas condiciones especificadas el mximo nmero de torres a usar era 143 con lo cual selograra un ahorro de $ 62.555.916,09. En el momento en el cual se finaliz el proceso de puntilladose concluy que para cubrir la zona especificada en el proyecto deban utilizarse como mnimo 145

torres lo cual haca inviable el proyecto debido a sobrecostos de $ 399.094.451,67

A continuacin se relacionan los costos de implementacin del proyecto

Parametros Datos nmericos

Longitud de la lnea - L (km) 58,9

Nmeros de fases - nf 3

Nmero de conductores por fase - n 1

Separacin entre subconductores - s (m) 0

Nmero de circuitos en paralelo - C 1Resistencia DC a 20C - Rdc (/km) 0,0442

Distancia equivalente entre fases - Deq (m) 6,9486

Distancia de fuga del aislador - Dfaga (mm) 432

Numero de aisladores que conforma la cadena - na 14

Numero total de torres ubicadas en el perfil - nt 145

Numero torres de suspencin - nts 135

Numero torres de retencin - ntr 10

Altura de fijacin en la torre suspencin - afts (m) 18

Altura de fijacin en la torre retnecin - aftr (m) 21

Nmero de cables de guarda por torre - nght 1Factor de costo - K 8000

Descripcin Monto monetario

Dinero disponible$

18.000.000.000,00

Costo conductores elctricos - CC $ 1.242.387.152,62

Costo de aisladores - CA $ 234.516.021,28

Costo de separadores - CS $ 0,00

Costo de cables de guarda - CHG $ 88.350.000,00

Costo de torres$

16.833.841.277,76

Costo total de materiales - CTM$

18.399.094.451,67

Ahorro en materiales -$ 399.094.451,67


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8) CONCLUSIN

El proyecto se hace inviable debido a los sobrecostos generados por las caractersticastopogrficas del terreno y los consecuentes sobrecostos que estas conllevan.

9) REFERENCIAS

[1] CECOHESA. [En lnea]. Available:ttp://www.cecohesa.com.mx/CATALOGO%20CECOHESA.pdf. [ltimo acceso: 15 febrero

2016].

[2] PARTALUM, Conectores y herrajes electricos, [En lnea]. Available:p://www.mayecen.com/catalogos/partalum/CATALOGO_PARTALUM.pdf. [ltimo acceso:

15 febrero 2016].

[3] . C. LONDOO, REQUISITOS TCNICOS PARA LA CONEXIN DE, 09 noviembre 2011. [Enlnea]. Available: http://apolo.creg.gov.co/Publicac.nsf/Indice01/Anexos-1995-RES.025-1995.ANEXO.CC.1.REQUISITOS?OpenDocument. [ltimo acceso: 15 febrero 2016].

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