Repotencacion de una linea de transmision

ESCUELA DE MECÁNICA ELÉCTRICA
FACULTAD DE INGENIERÍA
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
Ing. Edgar Chaj Ramírez
REPOTENCIACIÓN DE UNA LÍNEA DE
TRANSMISIÓN
Grupo: 3
Integrantes:
Byron Quelex Simaj 200818857
Sergio Stuardo Simón Muñoz 200819398
Guatemala 26 de octubre de 2012

Curso: Líneas de Transmisión
Repotenciacion de una Linea de Transmision
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INDICE GENERAL
Introducción…………………………………………………..…..……. 3
Objetivos………………………………………………………….……..4
(Marco Teórico)
Que es repotenciación de una LT………………………….………. 5
Métodos para repotencia ciar una LT……………………………… 5
Beneficios de la repotenciación de una LT……………………….. 8
Análisis técnico de la repotenciación de una LT…………………..8
Metodología de evaluación para la selección
De la alternativa óptima de repotenciación de LT………………….17
Conclusiones……………………………………………………………22
Bibliografía……………………………………………………………….23

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INTRODUCCION
Las líneas de transmisión están diseñadas para transportar cierta
cantidad de potencia y a operar en condiciones de sobrecarga en
determinado intervalo de tiempo, pero con el aumento de la demanda
de la potencia estas llegan a límites críticos que pueden llevar a
niveles críticos al sistema nacional interconectado. Para aumentar la
capacidad de transporte y evitar los inconvenientes anteriores o
simplemente poder transportar más potencia que pueda ser generada
se deber hacer estudios y cálculos de REPONTENCIACION DE LAS
LINEAS DE TRANSMISION.
Repotenciar las líneas de transmisión se puede hacer por varios
métodos como por ejemplo aumento de voltaje, aumento de
conductores y algunos otros que se detallaran, tomando en cuenta que
para cada uno de estos se deben realizar cálculos y estudios tanto
eléctricos como mecánicos y económicos para buscar la alternativa
más viable.

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OBJETIVOS
Generales
 Conocer que es repotenciación de líneas de transmisión así
como sus métodos para repotenciar estas.
Específicos
 Estudio de repotenciación de líneas de transmisión por aumento
de voltaje
 Estudio de repotenciación de líneas de transmisión por cambiar
el conductor por uno de mayor capacidad
 Estudio de repotenciación de líneas de transmisión por
conductores en haz
 Estudio de repotenciación de líneas de transmisión aumentando
la temperatura de operación utilizando los mismos conductores
 Estudio de repotenciación de líneas de transmisión utilización de
conductores de gran capacidad de corriente a elevada
temperatura
 Análisis eléctrico para poder realizar repotenciación
 Análisis económico para repotenciación de líneas de transmisión
 Análisis económico para repotenciar líneas de transmisión

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QUE ES REPOTENCIACIÓN DE UNA LT
La repotenciación de líneas es la ampliación de capacidad de transporte de
potencia de las líneas ya existentes en un sistema. esta es una de las
herramientas a implementar en el planeamiento de sistemas de potencia cuando
se tienen inconvenientes para encontrar corredores de líneas nuevas que cumplan
con las distancias de seguridad.
ALTERNATIVAS EXISTENTES DE REPOTENCIACIÓN DE
UNA LT
Los métodos que se pueden pensar para transportar mayor potencia con la
misma servidumbre se mencionan a continuación:
 Cambiar el conductor existente por uno de mayor calibre logrando así
mayor capacidad de trasporte de corriente y por ende de potencia.
 Implementar la configuración de dos o más conductores por fase
(conductores en haz).
 Elevar el nivel de voltaje de operación de la red.
 Permitir una mayor temperatura límite para la operación del conductor o
optimizar los parámetros ambientales que la afectan (capacidad dinámica).
 Utilización de conductores de gran capacidad de corriente a elevada
temperatura de operación
 Dispositivos de electrónica de potencia. FACTS.
Cada uno de estos métodos de repotenciación tiene implícitas unas exigencias y
restricciones en su implementación además de que su aplicación resulta óptima
dependiendo del nivel de potencia extra que se desea transportar.
 Cambiar El Conductor Por Uno De Mayor Capacidad
Remover los conductores existentes e instalar conductores de mayor capacidad
de corriente es una opción válida si se cuenta con suficiente resistencia mecánica
en las estructuras de apoyo y distancias a tierra para soportar las cargas verticales
y horizontales adicionales y el aumento en la flecha del conductor. En caso tal de
que no haya tal capacidad remanente, que por lo general ocurre, entonces se
deben cambiar las estructuras. La verificación de la capacidad de las estructuras

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debe ser minuciosa y abarcar todas aquellas áreas que estén involucradas a la
nueva carga, esto conlleva tiempo y un costo extra en el proyecto. Además, un
conductor de mayor calibre tiene mayores solicitaciones mecánicas, por tanto,
todos los herrajes en la mayoría de los casos necesitan ser cambiados.
Una ventaja extra de usar un conductor de mayor calibre es su baja resistencia
que se traduce finalmente en menores costos por pérdidas en la evaluación
económica.
 Conductores En Haz
Consiste en sustituir el conductor de fase por dos o más en paralelo (haz). La
separación entre los conductores es de unos centímetros. Los efectos principales
de esta disposición son la disminución del gradiente del campo eléctrico,
disminución de inductancias del orden del 25 al 30%, reducción del efecto pelicular
y aumento en la capacidad de transporte.
Comparando con las líneas con conductor único por fase la aplicación de
conductores en haz trae como consecuencia la disminución o eliminación de
efecto corona, perturbaciones radiofónicas o ruido audible, disminución de la
impedancia característica o de onda, aumento de la corriente de vacío en la línea,
aumento de la potencia natural de las líneas y mejora de los procesos de
estabilidad.
 Aumentar El Nivel De Tensión Utilizando Los Mismos Conductores
Esta es una opción válida en casos que el operador de la red no tenga
restricciones técnicas y regulatorias para elevar el nivel de tensión de la red, sin
embargo se debe tener en cuenta que el cambio de nivel de tensión involucra el
cambio de los equipos de potencia instalados en las subestaciones.
 Aumentando La Temperatura De Operación Utilizando Los Mismos
Conductores
Este método es factible para aumentos de 10%-30% de capacidad y es una
opción económica ya que no hay que hacer ningún cambio relevante en las
líneas. Esto se puede hacer de diferentes formas:
 Retensionar: Si los conductores se someten a tensiones más altas,
probablemente se requerirán pesas de vibración (dampers). También se
ha de considerar el cambio en todos los herrajes.
 Monitoreo: La capacidad térmica de la línea de transmisión depende
de una combinación de parámetros ambientales estimados (viento,
temperatura ambiente, humedad). Existen métodos para monitorear la
línea cuando ésta esta energizada. El monitoreo puede brindar
información sobre la temperatura real a la que se encuentra sometido el
conductor, permitiendo un aumento de carga de aproximadamente 10-
15% del que se planeó inicialmente.

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 Utilización de conductores de gran capacidad de corriente a
elevada temperatura
Como se mostró en el capitulo estos conductores pueden operar a
temperaturas más altas que los conductores convencionales con un
aumento pequeño en su flecha, permitiendo así que la capacidad de
conducción de corriente aumente sin que el conductor presente
deformaciones sustanciales en sus características mecánicas.
Estos conductores, teniendo las mismas características mecánicas que
los conductores tradicionales pueden duplicar la potencia de
transmisión, sin necesidad de cambiar las estructuras. Como desventaja
esta las mayores pérdidas en transporte, el costo actual de este tipo de
conductores y en algunos casos los métodos complejos para su
instalación.
Principales conductores de alta capacidad de temperatura
G(Z)TACSR: formado por capas de alambres de aleación de aluminio de
alta resistencia térmica que rodea a un alma de acero galvanizado de alta
resistencia mecánica.
ACSS: hecho con cables de aluminio recocido con núcleo de acero
formado por varios alambres.
(Z)TACIR: hecho de aleación de aluminio de alta resistencia térmica con
núcleo constituido de aleación invar (acero con un 36-38% de níquel)
ACCR: hecho con alambres de aleación de aluminio y zirconio resistente a
altas temperaturas. Que recubren las fibras de oxido de aluminio que
forman el núcleo.
ACCC: Consiste en un material compuesto formado por carbono de alta
resistencia y fibra de vidrio alrededor se trenzan 2, 3 o 4 capas de
alambres de aluminio recocido de sección trapezoidal

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BENEFICIOS DE LA REPOTENCIACIÓN DE UNA LT
Entre los principales beneficios de la repotenciación de las líneas de transmisión
son:
 Regularización de la Línea
 Disminución de pérdidas debido a la reconversión de voltaje.
 Aumento de la capacidad de transporte de potencia
 Mejora la fiabilidad de operación
ANÁLISIS TÉCNICO DE REPOTENCIACIÓN DE LT
 DATOS INICIALES
En la repotenciación de líneas se debe partir de información de los conductores,
Del tipo de estructuras que lo soportan, de condiciones ambientales, de
configuración del sistema eléctrico, etc.
 Datos del sistema
 Infraestructura actual del sistema: longitud líneas, tipos de
estructuras.
 Disposición de conductores.
 Capacidad amperimetrica requerida para conductor.
 Proyecciones de demanda y expansión del sistema en un periodo de
años horizonte.
 Secuencia de líneas a repotenciar en el sistema por años.
 Datos y aspectos a conocer de los conductores
Se deben conocer los siguientes parámetros mecánicos y eléctricos de los
conductores:
 Capacidad [amperios]
 Resistencia DC [ohm/km ó ohm/millas]
 Resistencia AC a una determinada temperatura [ohm/km ó
ohm/milla]
 Reactancia inductiva [ohm/km ó ohm/milla]
 Reactancia capacitiva[ohm/km ó ohm/milla]
 Area transversal del conductor [mm2
o in2
]
 Diámetro total del conductor
 Diámetro del núcleo del conductor

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 Diámetro de los hilos del núcleo del conductor
 Diámetro de los hilos externos del conductor
 Número de hilos núcleo y número de hilos externos
 Tensión de rotura
 Peso
 Modulo de elasticidad
 Coeficiente de dilatación
 PARÁMETROS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS
 Parámetros eléctricos de los conductores
 Resistencia a la corriente directa: Ésta resistencia por lo general
se calcula a 20°C y su valor se muestra en las tablas del fabricante.
La resistencia es función de la temperatura, por tanto se debe aplicar
un factor de corrección con respecto a la temperatura a la que se
esté trabajando el conductor
 Resistencia a la corriente alterna: El impacto más significativo de
este parámetro es que al circular corriente alterna por el conductor
se presenta el fenómeno llamado efecto piel, que significa que la
corriente aumenta del centro a la periferia del conductor. Al circular
más corriente por la periferia se presenta un aumento en la
resistencia con respecto a la corriente directa
 Reactancia de autoinducción: Toda variación de intensidad de
corriente en un circuito produce una fuerza electromotriz de
inducción en el mismo, ya que tal alteración, causa a su vez una
modificación del flujo que, creado por aquella corriente, abarca el
circuito. Se llama autoinducción a la relación entre la f.e.m. de
autoinducción y la velocidad de variación de la intensidad de
corriente.
 Reactancia capacitiva: Este fenómeno es producto del campo
eléctrico existente en todo conductor por el cual circula una corriente.
Este parámetro implica a su vez al dieléctrico (espacio existente
entre los conductores), el tipo de dieléctrico (aire), y las dimensiones
de los conductores.
Los parámetros eléctricos de autoinductancia y capacitancia dependen de ciertos
datos, como son las longitudes y distancias entre las fases de las líneas y el tipo
de configuración que tenga la estructura sobre la que esta puesta la línea. Por tal
razón se debe obtener distancias equivalentes en el caso de configuración en haz
de conductores y de acuerdo a la configuración de la estructura.
Lo ideal en la repotenciación de líneas es no tener que cambiar estructuras
y garantizar que los corredores de las líneas sean los mismos por tal motivo

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inicialmente estos parámetros de la resistividad de los suelos, longitud de
las líneas y distancias entre fases dadas por la configuración de las
estructuras se toman de las líneas existentes.
 Parámetros mecánicos de las líneas de transmisión:
Los cálculos previos que se deben realizar para el análisis mecánico
partiendo de los datos anteriores del conductor es el cálculo de tensiones,
flechas y creep.
 Tensionado de conductores
Buscando el nivel de tensión óptimo se puede partir de un análisis
preliminar al proceso de plantillado. Este estudio consiste en realizar
cálculos como el valor del creep y el cálculo de flechas y tensiones.
Con base en cada resultado, se hallan la curva de utilización del
conductor (curva de tensionado), el nivel de tensionado y el tipo de
estructura. Un factor que se debe considerar en este análisis es el
valor límite de tensión diaria o tensión de cada día (EDS) que es la
tensión a la que está sometido el cable la mayor parte del tiempo a
temperatura media sin que exista sobrecarga alguna y se expresa en
porcentaje de la tensión de rotura. Es importante limitar la tensión del
cable porque sí presenta un valor alto aumentaran las posibilidades
de vibración que pueden generar rotura de los cables. Sin embargo,
cabe anotar que tanto los valores de flecha mínima y EDS no están
reglamentados, su elección se hace de acuerdo a la experiencia en
el diseño de líneas de transmisión y cumpliendo con la anterior
estricción en el caso de la tensión EDS.
Los vientos transversales sobre la línea producen vibraciones de alta
frecuencia y baja amplitud. Estos vientos no son muy fuertes pero
presentan larga duración y generan torbellinos que a su vez
producen impulsos verticales, tanto hacia arriba como hacia abajo,
distribuidos al azar a lo largo del cable. Estas vibraciones producen
flexiones alternativas del conductor que, por fatiga, ocasionan rotura
de hilos, especialmente en la salida de las pinzas de suspensión, que
constituyen un nodo.
 Creep
Es la deformación o alargamiento no elástico (fluencia) de los cables
con el tiempo debido al re-acomodamiento y en parte a la
deformación inelástica de los hilos. Depende del metal, el esfuerzo y
la temperatura.
El Creep es el resultado de un alargamiento inicial no elástico debido
a la estabilización de los haces de alambres, este es un proceso
corto que dura unos pocos cientos de horas, pero se nota en sus
primeros días de vida. Evidentemente el Creep se manifiesta como
un aumento de la longitud del conductor y el consiguiente aumento
de la flecha. Para el cumplimiento de la normatividad sobre las

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distancias es importante conocer el comportamiento del cable a largo
plazo y así considerarlo en el diseño.
 Flechas y tensiones
Partiendo de las condiciones de tensionado y las condiciones
meteorológicas del proyecto se evalúa el comportamiento mecánico
de los cables que se seleccionaron como conductores. Para ello se
usa la ecuación de cambio de condiciones que relaciona dos estados
o situaciones de la línea eléctrica. Esta permite hallar la peor
condición a la que estará sometido un conductor en un vano, es
decir, aquella situación en la que se acerque más a la rotura del
conductor (hipótesis más desfavorable). Si se conocen todos los
parámetros de un estado o condición inicial, se puede hallar por
medio de la ecuación los parámetros de otro estado arbitrario o
condición final
 ANÁLISIS ELÉCTRICO
Partiendo de que se tiene seleccionados los despachos, modelada la demanda en
magnitud (P y Q) y su desagregación a través de todas las subestaciones, e
incluido y revisado el modelo de la red, se ejecuta el flujo de carga para determinar
la condición balanceada de la red que satisfaga las ecuaciones de
estado estable del sistema. El flujo de carga debe realizarse teniendo en cuenta
las posiciones típicas de los cambiadores de tomas para las condiciones de
demanda máxima, con el fin de representar las condiciones de red más cercanas
a la realidad. También se debe tener en cuenta los aportes de los reactores (sean
inductivos o capacitivos) los cuales mantienen el perfil de tensión en la red. A
partir de los resultados del flujo de carga convergente, la gran mayoría de los
programas de análisis de redes entregan al usuario un reporte desagregado de
pérdidas y cargabilidad en los elementos sobre los cuales se tiene interés (líneas y
transformadores principalmente) ó pérdidas globales del sistema si es lo que se
desea. Adicional a estos resultados también se puede obtener niveles de tensión
en cada nodo, lo que permite evaluar regulación de tensión en la red o en los
elementos de interés, en este caso las líneas a repotenciar.
 Análisis de cargabilidad
Este análisis debe realizarse para cada uno de los elementos del
sistema principalmente las líneas, este debe hacerse con el sistema
en estado normal de operación como para estado de contingencias
N-1 con el fin de conocer que tanto se cargan los elementos.
También como existen tecnologías nuevas de conductores, es
necesario verificar que estos si se carguen lo suficiente, porque

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puede suceder que por los valores de los parámetros eléctricos del
conductor la línea no se cargue lo suficiente, y estos valores
elevados de impedancia que pueden presentar los conductores de
alta temperatura generan que no circulen flujos de potencia tan
elevados. En este caso es de gran importancia el análisis,
planeamiento y selección del orden y prioridad en que se
repotenciarán las líneas.
El estudio de cargabilidad en sí consiste en establecer que tanta cantidad de
corriente circula a través de las líneas y con este se puede establecer el
porcentaje de carga en base a su corriente nominal, esto permite establecer si
existen puntos críticos en el sistema o si los flujos no están siendo bien
orientados para aprovechar los recursos de líneas ya repotenciadas,
generando saturación en las líneas aun sin repotenciar.
 Análisis de pérdidas en demanda máxima
Los resultados del flujo de carga representan las pérdidas a través
de los elementos para demanda máxima (PLmax). Estas pérdidas
son naturalmente las más altas debido a dos fenómenos que actúan
simultáneamente (mayor corriente por las redes y mayor valor
regulación de tensión entre los puntos de entrada de energía y los
extremos donde se encuentra la carga). Adicional a ser de gran
importancia frente al cumplimiento de los requerimientos técnicos es
un gran limitante económico ya que estas crean pérdidas
económicas significativas para las compañías, estos costos por
pérdidas pueden hasta modificar la elección de la alternativa de
repotenciación, según sea la cantidad de pérdidas que genere cada
alternativa. Las pérdidas a evaluar en la repotenciación de líneas son
las que ocurren al transportar la potencia a través de las líneas, estas
son vistas en MW los cuales representan potencia activa, sin
embargo estas deben ser vistas en el tiempo, por lo que es necesaria
su transformación a pérdidas de energía anual
 Análisis de regulación de tensión
Un sistema de potencia bien diseñado debe ser capaz de entregar un
servicio confiable y de calidad. Entre los aspectos que caracterizan
una buena calidad de servicio se encuentran la adecuada regulación
de voltaje así como de la frecuencia. El Control de Voltaje tiene como
objetivo mantener los niveles de tensión dentro de límite razonables.

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El problema; sin embargo, es diferente según se trate de una red de
distribución o una de transmisión.
Las impedancias de las líneas influyen en que se mantengan unos niveles de
tensión permitidos, es por esto que es necesario verificar que los diferentes
tipos de conductores para las opciones de repotenciación cumplan con este
requerimiento
 Análisis de cortocircuito
La mayoría de los estudios necesita de un complejo y detallado
modelo que represente al sistema de potencia, generalmente
establecido en la etapa de proyecto. Los estudios de cortocircuito
son típicos ejemplos de éstos, siendo esencial para la selección de
equipos, y el ajuste de sus respectivas protecciones. En el caso de
los proyectos de repotenciación de líneas debido a que se está
cambiando de impedancias por el cambio de conductores los niveles
de corto circuitos cambian, es importante establecer estos niveles
para cada una de las alternativas.
La duración del cortocircuito es el tiempo en segundos o ciclos durante el cual,
la corriente de cortocircuito circula por el sistema. El fuerte incremento de calor
generado por tal magnitud de corriente, puede destruir o envejecer los
aislantes del sistema eléctrico, por lo tanto, es de vital importancia reducir este
tiempo al mínimo mediante el uso de las protecciones adecuadas. El resultado
obtenido del cálculo de cortocircuito es la corriente en los diferentes
componentes del sistema.
 Análisis de contingencias
La continuidad del servicio eléctrico es uno de los objetivos de
cualquier empresa prestadora de servicio, los índices de DES y
FEson casi siempre permanentemente monitoreados y con estos se
determinan unas multas y sanciones para las empresas prestadoras
del servicio, lo que genera costos para la empresa y falta de calidad
del servicio a sus usuarios. Es por esto que los sistemas eléctricos
se diseñan para que al menos soporten y garanticen servicio de
energía con una contingencia N-1, esto significa que al salir un solo
elemento de la red de cualquier tipo, la red pueda soportar esta falta
y funcione adecuadamente.
 ANÁLISIS MECÁNICO
Basado en la determinación de los parámetros mecánicos de la líneas se
procede a determinar los esfuerzos requeridos para las estructuras
 Árbol de cargas

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El árbol de cargas es un esquema grafico que muestra las cargas
máximas de diseño que pueden ser aplicadas a los apoyos de la
línea de transmisión.
Sobre las estructuras que soportan los conductores en una línea de transmisión
actúan tres tipos de cargas dependiendo del sentido de aplicación:
 Carga Transversal con componente de viento y ángulo
 Carga longitudinal
 Carga vertical
Estas pueden ser de trabajo (las que soportara la estructura durante
gran parte de su vida útil) y de diseño (las máximas a las que podría
estar sometida la línea en un momento determinado). Los apoyos
deben diseñarse de tal forma que soporten todas las cargas que se
ejercen sobre la estructura incluyendo las de diseño
 Cargas transversales
Encontramos dos componentes de fuerza transversal, una debida al
viento cuando golpea normal al conductor (perpendicular al eje de la
línea), cable de guarda y herrajes; y la otra que se debe a la tensión
del conductor generada por el ángulo de deflexión de la línea
(cambio de rumbo).
 Cargas longitudinales
Son cargas que se producen sobre la estructura debido al
desequilibrio o desbalance vectorial en las tensiones de los
conductores y/o cables de guarda. El desequilibrio de tensiones entre
conductores en una misma estructura se debe principalmente a:
Rotura de uno o varios conductores, estructuras de retención.
 Cargas verticales
La estructura soporta una componente vertical de carga debida a: el
peso de los conductores, el peso de la cadena de aisladores,
herrajes, accesorios y la carga de montaje y mantenimiento. El vano

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peso se determina después del proceso de plantillado porque
depende de la topografía del terreno; sin embargo, para iniciar las
iteraciones de este y para estudios globales, en terrenos quebrados y
para apoyos de suspensión y retención intermedia, el vano peso se
puede tomar 40% mayor que el vano viento máximo definido para el
tipo de estructura a analizar; esta recomendación se fundamenta en
la experiencia adquirida en la construcción de líneas en nuestro país,
mientras, para las estructuras de retención fuerte es recomendable
tomarlo de acuerdo al caso en particular de utilización.
 Hipótesis de carga
Luego de establecer los valores de temperatura y velocidad de viento
para el diseño, se procede a definir la hipótesis de carga a
considerar, y evaluar las fuerzas que soportaran las estructuras
 ANÁLISIS ECONÓMICO
El análisis económico es determinante en la selección de la alternativa
óptima de repotenciación de líneas, ya que en la mayoría de los casos es
posible desarrollar técnicamente cualquier opción de repotenciación, sin
embargo los recursos económicos son limitados y las inversiones
restringidas, por este factor en últimas son estos análisis los que terminan
definiendo el problema.
En realidad si se planteara un problema de optimización los costos
generados por cada alternativa de repotenciación terminan siendo la
función objetivo a minimizar. De ahí la gran importancia de realizar un
análisis lo más preciso posible de los costos generados por cada opción a
evaluar.
Para realizar el análisis económico debe tenerse en cuenta primero los
costos de inversión por construcción de la línea y adicional a esto se deben
incluir los costos por pérdidas por efecto Joule y por efecto corona en el
caso de líneas de extra alta tensión. Para el presente estudio, las pérdidas
por efecto corona no se tienen en cuenta ya que estas últimas pérdidas no
son significativas en las líneas de un sistema de subtransmisión las cuales
llegan hasta niveles de 115 kV. Para hacer un análisis detallado del valor de
las líneas se desglosan ambos costos y luego se suman.
 Costos de inversión
Los costos de inversión son los que se presentan en la ejecución de
la obra, en este caso son los costos totales de construcción de una

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línea de alta tensión a niveles de 115 kV, es decir la tensión que
generalmente se presenta en los sistemas de subtransmisión. Este
costo lo componen las cantidades y los costos unitarios de
materiales, obra civil, montaje y desmontaje, entre otras actividades
tales como estudios, diseño, interventoría, servidumbres y costos
ambientales.
 Materiales y equipos
Los materiales para una línea de transmisión están compuestos por
las estructuras (torres metálicas o postes), conductor de fase, cable
de guarda, cadenas de aisladores con herrajes, accesorios y
materiales de puesta a tierra
 Costo de estructuras:
Para el montaje de una línea de subtransmisión si esta se realiza en
una zona rural generalmente se implementan estructuras tipo torre y
si es utilizada en zona urbana se implementan postes.
 Costo de cadenas de aislamiento:
La cadenas de aislamiento incluyen el conjunto de herrajes para los
conductores de fase, los cuales varían dependiendo de si la
estructura es de suspensión o retención, el conjunto de herrajes para
el cable de guarda.
 Costo de cadenas de aislamiento:
La cadenas de aislamiento incluyen el conjunto de herrajes para los
conductores de fase, los cuales varían dependiendo de si la
estructura es de suspensión o retención, el conjunto de herrajes para
el cable de guarda y los aisladores como tal sistema de puesta a
tierra Adicional a las cadenas de aislamiento se tiene el equipo de
puesta a tierra el cual incluye la varilla de puesta a tierra y el cable a
utilizar de puesta a tierra
 Costos cables:
Los cables implementados en una línea son de dos tipos, los
implementados para las fases de la línea y el utilizado para el cable
de guarda. Para esto es necesario tener los kilómetros de cable a
utilizar y para esto es importante en el análisis técnico haber
determinado la flecha inicial del conductor y los kilómetros de los
corredores de las líneas existentes.
 Mano de obra
Adicional a los costos de materiales y equipos, estos requieren de
montaje y desmontaje. Igual se requiere de estudios previos de
terreno, suelos, etc.
 Estudios y diseños:
Lo primero a realizarse son los estudios, uno que determine las
afectaciones sobre la zona de servidumbre, para los nuevos
proyectos de construcción urbanística, vial o industrial, otro estudio

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de suelos con sondeo manual para sitios de estructuras de A.T, y
finalmente los diseños electromecánicos y civiles.
 Montaje y desmontaje:
Para cada uno de estos materiales y equipos mencionados
anteriormente, se debe tener en cuenta el costo del montaje o
instalación de los distintos elementos. Y en el caso de repotenciación de
líneas es necesario el desmontaje de algunos elementos desde casos
donde como mínimo hay que desmontar el cable y accesorios (aislador y
conjunto de herrajes) hasta los casos más críticos donde se debe
realizar desmontaje de estructuras completas.
 Obra civil:
Las obras civiles para construcción de las cimentaciones donde se
apoyan las estructuras.
 Revisión:
La revisión consiste en verificar la resistencia de puesta a tierra,
etiquetar bien cada una de las estructuras de apoyo de la línea, entre
otros.
METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN PARA LA SELECCIÓN
DE LA ALTERNATIVA ÓPTIMA DE REPOTENCIACIÓN DE
LT
El incremento de la capacidad de transporte de una línea exige una compleja labor
de diseño. En primer lugar, es necesario evaluar la capacidad de transporte. Esta
labor es un producto de la gestión de la planificación de la red.
 Valor económico de la energía en el nivel de tensión a realizar el
análisis.
 Niveles aceptable de regulación de tensión.
 Frecuencia y magnitud de las sobrecargas que presenta el sistema
actual.
 Costos actuales de materiales y mano de obra para construcción de
líneas de transmisión
 Tipos de estructuras y árboles de carga de las líneas actuales.
 Estado de los apoyos, evaluación de la posibilidad de reforzar
estructuras.
 Estado actual de la servidumbre, las condiciones geotécnicas y
meteorológicas de las zonas donde están construidas las líneas
 Conocer los valores de distancias mínimas de seguridad requeridas
para el nivel de tensión que se va analizar.

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METODOLOGÍA
A partir del conocimiento de cuales líneas del sistema requieren mayor
capacidad de transporte se debe recopilar o determinar información referente a
los parámetros de los conductores, las condiciones de la zona donde se
encuentran, el estado de las estructuras que soportan las líneas.
Es importante en esta etapa determinar la secuencia de repotenciación, es
decir hacer una priorización de las repotenciaciones necesarias en tiempo
DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS
En primera instancia se selecciona una opción de conductor (conductor
convencional de mayor calibre, conductores en haz y conductor de alta
temperatura), que cumpla con la capacidad amperimétrica requerida. Sobre
este se calculan sus parámetros eléctricos (resistencia, inductancia y
capacitancia). De igual importancia es establecer las tensiones mecánicas
(incluido el pretensionado necesario por el efecto creep) que ejercen cada tipo
conductor a analizar sobre la estructura, así como su elongación para el
cumplimiento de las distancias de seguridad.

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El objeto es verificar que en condiciones de contingencias n-1 el sistema no
presente sobrecargas en el sistema (Líneas actuales y repotenciadas).
Este análisis eléctrico es el primero en realizarse debido a que en la
repotenciación de líneas primero es de vital importancia que la alternativas
seleccionadas de repotenciación sean viables, es decir sea posible aplicarlas al
sistema sin que estas dejen de cumplir los criterios de cargabilidad y regulación
que son los que garantizan la estabilidad del sistema. En esta parte del estudio
se establece que alternativas son viables técnicamente.

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Definido el tipo de conductor que cumple con los requerimientos eléctricos se
procede a determinar los esfuerzos mecánicos que estas opciones de conductor
representan para las estructuras. Esto con el fin de determinar si las
estructuras actuales deben ser reemplazadas o no, total o parcialmente.

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La quinta parte es el análisis económico, este es determinante en el resultado,
si bien el análisis técnico eléctrico establece si una alternativa de
repotenciación puede entrar a ser evaluada con otras (ya que cumple con los
requerimientos) el análisis económico nos presenta la mejor alternativa frente a
los costos que esta requiere para ser implementada. En esta opción incluye los
Costos de inversión en los cuales es de gran influencia el análisis mecánico y
Civil, el cual determina que inversiones de materiales, estructuras y mano de
Obra deben realizarse. Adicional los costos por perdidas del sistema también
deben ser tenidos en cuenta, estas son tomadas del análisis eléctrico. La suma
de los dos establece el costo total que implica aplicar cada alternativa de
repotenciación en el sistema.
El resultado del estudio debe englobar la respuesta de cada uno de los
conductores considerados ante las demandas de capacidad de transporte de
corriente y del cumplimiento con los valores de flecha máxima que estarán
marcados por las características de cada línea. Adicionalmente, se tendrá que
comprobar que la caída de tensión es admisible y que la temperatura de
operación de la línea a la intensidad exigida, no supera la temperatura máxima
de funcionamiento del conductor.

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CONCLUSIONES
Repotenciar las líneas de transmisión se traduce en aumento de transporte de
potencia de estas, no importando por cuál de los métodos anteriores se logre
siempre que se cumplan con las condiciones de operación segura para el sistema.
Repotenciar las líneas de aaumentar el nivel de tensión utilizando los mismos
conductores será viable en casos que el operador de la red no tenga restricciones
técnicas y regulatorias para elevar el nivel de tensión de la red. En este caso se
debe tomar en cuenta las el estudio de los aislamientos y las protecciones
existentes.
Repotenciar líneas de transmisión cambiando el conductor por uno de mayor
capacidad consiste en remover los conductores existentes e instalar conductores
de mayor capacidad de corriente, y por ende mayor capacidad de potencia.
Repotenciar líneas de utilizando conductores en Haz consiste en sustituir el
conductor de fase por dos o más en paralelo, este como el anterior se deben
tomar en cuenta los esfuerzos mecánicos a los que se van a someter las
estructuras.
Repotenciar líneas de transmisión aumentando la temperatura de operación
utilizando los mismos conductores es factible para aumentos de 10%-30% de
capacidad y es una opción económica ya que no hay que hacer ningún cambio
relevante en las líneas. Las formas de hacer este se puede hacer de forma de re
tensionado y monitoreo.
Repotenciar líneas de transmisión uutilización de conductores de gran capacidad
de corriente a elevada temperatura consiste en utilizar conductores de alta
capacidad de temperatura HTLS (high temperature low sag) y por ende puede
transportar más corriente.
El análisis eléctrico toma en cuenta el estudio de los aislamientos existentes así
como de las protecciones en subestaciones y en líneas (pararrayos por ejemplo),
para que estos estén dentro de los valores seguros para evitar salidas de las
líneas.
El análisis mecánico se debe realizar en las estructuras existentes y en los
aisladores cuando se van a colocar más conductores o se van a utilizar
conductores más pesados.
El análisis económico se debe tomar mucho en cuanta ya que en este se deben
analizar los gastos de materiales y los de mano de obra, depende mucho de las
estructuras, aislamientos, protecciones y conductores existentes.

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BIBLIOGRAFIA
Ana María Mejía Solanilla. Análisis Técnico y Económico de la Repotenciación de
Líneas Aéreas de Alta Tensión en un Sistema de Subtransmisión. Universidad
Tecnológica de Pereira
Rodas, Carlos F. “Diseño de líneas de transmisión y subtransmisión:
Apuntes de clase Transmisión y Distribución”. Universidad de San Carlos de
Guatemala (USAC), 2007.
Bernstein Llona, Juan Sebastián. “Evaluación en el sector distribución
eléctrica”. Tesis Ingeniero Civil con mención en Electricidad. Pontificia
Universidad Católica de Chile, Escuela de Ingeniería, 1999. 108 p.
Elgerd, Olle I. “Electric Energy Systems Theory: An introduction”. Florida:
McGraw-Hill, 1971. pp. 46, 49 y 55.
Montúfar, Edgar F. “El Análisis Económico en Líneas de Transporte (Una
introducción): Apuntes de Líneas de Transmisión”. Universidad de San Carlos
de Guatemala (USAC), Mayo 2002

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