Cuidad Universitaria, 06 de Diciembre de 2013

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Escuela de Ingeniería EléctricaDiseño de Líneas de Transmisión

Trabajo de Investigación.

Software disponible o en uso en El Salvador para el diseño de

Líneas de Transmisión

CATEDRÁTICO

ING. ARMANDO CALDERÓN

INTEGRANTES

BR. LUIS MANUEL PEÑATE TOBAR PT05008

BR. FREDY ANTONIO PATRIZ RAFAEL PR06005

BR. CARLOS ALBERTO GONZÁLEZ AGUILAR GA05025

Universidad de El Salvador

INTRODUCCION

Las líneas de transmisión son los elementos que llevan la energía desde su generación, hasta el usuario final, pasando por diferentes niveles de tensión, desde la generación a bajo nivel, y luego la elevación dependiendo de la distancia a cubrir.

Dependiendo del nivel de voltaje al cual se realiza la transmisión de energía eléctrica, se tiene clasificadas a las redes en tres categorías: transmisión, subtransmisión y distribución.

Generalmente, los niveles de voltajes desde 115 kV o mayores son considerados como de transmisión. Cuando se opera con voltajes de 66 hasta 115 kV se dice que la red es de subtransmisión. Por último, niveles de tensión menores a 34.5 kV están relacionados con redes de distribución.

Normalmente en nuestro país, las líneas de transmisión son aéreas, excepto en ciertas áreas que se diseñan instalaciones subterráneas, esto en parte es debido a que no se cuenta con una normativa como ley que diga cómo se deben de realizar las instalaciones o distribuciones subterráneas.

Los programas presentados son el SAG10, el DLTCAD y el DIRED-CAD VER. 2009; estos programas de computadora, facilitan el diseño de las líneas de transmisión ya que el diseño de estas implica el desarrollo de cálculos, que si bien no son tan complicados, debido a la magnitud de los proyectos pueden volverse engorrosos de efectuar.

Trabajo de Investigacion

OBJETIVOS

Conocer los programas utilizados por las empresas que diseñan

líneas de transmisión en nuestro medio.

Aprender los conocimientos básicos de estos programas para

utilizarlos en el diseño de una línea.

Con el conocimiento de los programas comparar los resultados de

estos con los calculados en papel.

Familiarizarse con los diferentes programas y sus características

en el diseño de líneas de trasmisión.

Trabajo de Investigacion

1. SAG 10Southwire SAG10 es un programa basado en PC que automatiza la ejecución del gráfico Alcoa, Método de los cálculos de flecha-tensión de los conductores aéreos. El Método Gráfico Alcoa ha sido el estándar para los cálculos de flecha y tensión durante más de 80 años. Debido a la potencia del programa y los requisitos del usuario su precio oscila entre los $1,200 y $25,000. Las principales aplicaciones de este programa son:

Método grafico de cálculo de flecha y tensión. Flecha y tensión con la elongación (creep). Elongación a temperaturas elevadas. Flechas y Libramientos bajo diferentes condiciones. Cálculos para variaciones del vano regulador. Base de datos de conductores, incluyendo graficas de esfuerzo-

deformación.

La ventana principal del programa se muestra en la figura 1.1:

Figura 1.1. Menú principal.

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Title y description permiten iniciar un nuevo proyecto, y es posible editar esta información en cualquier momento.

Al hacer click sobre Conductor Selection, se muestra la siguiente ventana, en donde es posible elegir el tipo de conductor a utilizar.

Figura 1.2. Selección de Conductor.

El panel Load Selection, o selección de carga, contiene una lista de cargas estándares en la industria. También es posible crear o editar un tipo de carga determinada, haciendo click en el botón Edit Load Table, como se observa en las figuras 1.3 y 1.4.

Trabajo de Investigacion

Figura 1.3. Selección de Carga.

Figura 1.4. Edición de Carga.

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Es posible ingresar hasta 50 valores de vanos reguladores, se puede hacer por vanos individuales o por series de vanos, las unidades utilizadas se pueden elegir entre Metros o pies. Y también es posible editar la lista de los vanos, en el panel Ruling Spans del menú principal. A la hora de calcular el Ruling Span, el programa utilizara este listado para hacer el cálculo. Estos menús se muestran en la figura 1.5.

Figura 1.5. Menús para vanos reguladores.

La figura 1.6 muestra los cálculos obtenidos al utilizar la opción para vanos inclinados, Inclined Spans, que se encuentra en la barra de herramientas Run del menú principal.

La figura 1.7 muestra las opciones de configuración disponibles para el usuario en las opciones del menú Tools.

Aquí es posible elegir las condiciones de temperatura, excepto para conductores ACSS, que se diseñan para condiciones de altas temperaturas de operación. Las opciones de temperatura también incluyen cálculos para evaluar el comportamiento del creep a lo largo de la vida útil del conductor, en función de la temperatura a la que se vera sometido.

En las opciones de tensión de Entrada/Salida, es posible definir distintos tipos de tensiones, horizontales, verticales (en los soportes) y promedios (un valor representativo del estado de las tensiones en el vano completo). También es posible hacer distinción entre conductores de aluminio y de acero, de acuerdo al método ALCOA.

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Figura 1.6. Calculo de Vano inclinado.

Figura 1.7. Opciones de configuración.

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Otro de los menús, permite seleccionar las unidades a utilizar, siendo posible elegir entre el sistema inglés, y combinaciones de unidades del sistema internacional.

El creep es calculado asumiendo los valores finales de flecha y tensión para 10 años. Se ingresa el tiempo de días de esfuerzo para obtener el valor final del creep.

La opción de curvas esfuerzo deformación esta, por defecto, usando las curvas completas, pero puede cambiarse a un valor determinado por el usuario.

El programa cuenta con otras opciones, más especializadas, que permiten analizar líneas bajo diferentes condiciones de conductores, vanos reguladores, creep, flecha, etc, con el fin de poder establecer comparaciones entre los diseños a elegir.

Requerimientos de instalación.

SAG10 es un programa relativamente modesto y no exige demasiadas características del sistema en que se instale a pesar de la potencia de cálculo que ofrece. Los requisitos mínimos del programa son los siguientes:

Pentium 1.2 Ghz o superior, con al menos 128 MB de RAM. Microsoft Windows XP o superior. CD ROM Disco duro de al menos 40 MB de espacio libre (5 MB se usan para

almacenamiento de archivos). Monitor VGA o superior.

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2. DIRED-CAD VER. 2009DIRED-CAD es la nueva generación de software de diseño de Redes de distribución eléctrica en baja y Media Tensión. Compatible con Windows 2000, Windows NT, Windows XP, Windows Vista. Integra todos los aspectos del diseño de redes eléctricas de distribución en un programa totalmente independiente con una interface gráfica muy amigable en vista de planta.

DIRED-CAD reemplaza todas las opciones de diseño de la generación del Software DRS- CAD y presenta amplias ventajas adicionales al integrar las opciones de diseño de las Redes de Media Tensión en el mismo entorno de vista de Planta.

Las opciones y herramientas de diseño del DIRED-CAD le permitirán realizar los diseños directamente en un computador de manera fácil y sencilla, permitiendo de este modo reducir los tiempos de trabajo. DIRED-CAD tiene entre otras las siguientes opciones:

Ingreso de base de datos: armados de estructuras, postes, conductores y luminarias.

Configuración de los criterios de diseño eléctrico y mecánico de conductores.

Definición de las hipótesis de cálculo mecánico de conductores. Entorno grafico amigable en vista de planta que permite el

desarrollo de los diseños mediante el uso del mouse, mediante el manejo de símbolos diferenciados para cada elemento de la red: postes, conductores, luminarias, retenidas, puesta a tierra, etc.

Generación de planillas de estructuras, tablas de caída de tensión y reportes de cálculos en formatos predefinidos, exportables a Microsoft Excel.

Generación de planos de las redes y de los diagramas de carga de redes en formato DXF, compatible con Autocad.

Opciones de edición y modificación de los diseños en forma gráfica en vista de planta.

Características Principales:

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Para iniciar el diseño de las redes se requiere el plano catastral o plano de lotización que deberá cumplir los requerimientos mencionados en el presente manual.

Cuenta con bases de datos de estructuras, soportes y conductores, todos ellos editables por el usuario.

Genera planillas y demás reportes de cálculo en formatos predefinidos todos ellos exportables a Excel.

Impresión de planos a escala. Almacena datos y resultados en disco en archivos compatibles.

Facilidades de Diseño:

Uso de un menú gráfico interactivo con el usuario y acceso a todas las opciones mediante el mouse y ventanas del menú del programa.

Uso predominante de íconos gráficos para facilitar aún más la selección de las opciones de diseño y cálculo.

Opciones configurables por el usuario referente a los criterios de cálculos.

Permite combinar diferentes tipos de estructuras, seleccionándolo de la base de datos.

Opciones de modificación de los diseños en forma grafica mediante el uso del mouse.

Zoom completo para todo el proyecto y opciones de selección de áreas específicas para incremento de escala (Zoom por tramos).

Exportación de planos y diagramas de cargas en formato DXF (Para Autocad).

INGRESO DE DATOS Y MANEJO DE ARCHIVOS

Para iniciar un nuevo proyecto se requiere del plano de Lotización que debe ser grabado previamente en formato *.dxf desde cualquier programa CAD.

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Figura 13, Ventana general de DIRED-CAD.

Los elementos gráficos presentados en el archivo de la lotización deben ser símbolos básicos (Líneas, círculos elipses, arcos, polilíneas, textos). No reconoce bloques de Autocad, en todo caso éstos y otros no serán mostrados en el DIRED-CAD.

MANEJO DE LAS BASES DE DATOS

Menú : Bases de Datos

El programa cuenta con bases de datos de los principales elementos (armados, postes, conductores y luminarias). El usuario puede editar la base de datos según sus requerimientos para su proyecto. El ingreso a las opciones de edición es a través del Menú “Base de Datos” de la barra de menú principal.

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Figura 14, Edición de datos armados.

En esta ventana se puede ingresar las características geométricas de cada tipo de armado, así como las prestaciones mecánicas (vanos lateral, viento y peso). La imagen que se muestra es referencial (cada armado tiene su propia disposición).

Base de Datos de Postes Menú : Bases de Datos Opción : BD Postes

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El DIRED-CAD brinda la opción de trabajar con “Postes de Madera”, “Postes de Concreto”

y “Postes Metálicos”.

Todos los datos que se muestran son editables por el usuario. El DIRED-CAD utiliza para sus cálculos: Nombre del poste, Altura y Altura Libre. Los datos restantes son solo de referencia y no intervienen en los cálculos.

Base de Datos de Luminarias

Menú : Bases de Datos

Opción : BD Luminarias

Para editar los parámetros de alguna luminaria, usar el botón “Editar Datos”, luego de realizar los cambios escoger la opción “Aceptar Cambios” finalmente escoger “Aceptar” para guardar los cambios.

Para agregar un nuevo tipo de luminaria, usar el botón “Editar Datos”, luego de crear una luminaria (incluyendo el nombre) escoger la opción “Agregar como Nuevo” finalmente escoger “Aceptar” para guardar los cambios.

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