UNIVERSIDAD SANTIAGO MARIÑO ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA (43) Integrantes Edson villalba#43 22587495 Diego rojas#43 26913495 Mateo Quiseno#43 26385742 Miguel pereira#43 27071064

1. Integrantes
Edson villalba#43
22587495
Diego rojas#43
26913495
Mateo Quiseno#43
26385742
Miguel pereira#43
27071064
TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
LÍNEAS CORTAS Y MEDIAS

2. 1-INTRODUCCIÓN
Las líneas de transmisión son aquellas que se utilizan para transportar la
energía eléctrica a grandes distancias, a niveles de voltajes superiores a los
34.500v. Estas constituyen el eslabón de unión entre las centrales
generadoras y las redes de distribución. Una línea de transmisión eléctrica
es básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión y
distribución de la energía eléctrica, está constituida por: conductores,
estructuras de soporte, aisladores, accesorios de ajustes entre aisladores y
estructuras de soporte, y cables de guarda (usados en líneas de alta
tensión, para protegerlas de descargas atmosféricas).La línea de
transmisión de energía es un circuito de constantes distribuidas, tiene
resistencias, inductancias, capacitancias y conductancias, que se
encuentran distribuidas a lo largo de toda su longitud.
Mateo
Quiceno

3. 2-CLASIFICACIÓN DE LAS
LÍNEAS ELÉCTRICAS
La líneas de transmisión eléctrica son clasificados en función de la longitud de la
línea, quedando agrupados en tres grandes grupos:
Líneas Cortas: longitud menos a 50 millas (80Km).
Líneas Medias: longitud entre las 80 millas y las 150 millas (240 Km).
Líneas Largas: cuya longitud es superior a 150 millas.(las líneas se pueden llegar
a extender por mas de 200millas)
El parámetro para realizar la clasificación; es la longitud de la línea (L)
Mateo
Quiceno

4. 3-Lineas cortas
Las líneas de transmisión que tienen una longitud inferior a 50 km se denominan
generalmente líneas de transmisión cortas. Para corta duración, la capacitancia shunt
de este tipo de línea se descuida y se agrupan otros parámetros como la resistencia
eléctrica y el inductor de estas líneas cortas .En esta clase de línea de transmisión ,es
seguro aplicar el análisis de la línea cortas cuya longitud ronda las 30 millas y los
voltajes menores a 40 kV . Sin embargo, en Venezuela las líneas cortas denotan
tensiones de 115 o 230 kV como máximo; siendo evidente el hecho de que estas líneas
son frecuentes en los sistemas de baja tensión y tensiones intermedias; que se
caracterizan porque su longitud no es significativa. El diagrama vectorial para este
circuito equivalente, tomando la corriente final de recepción 𝐼𝑟 como referencia. Los
voltajes del extremo de envío y del extremo de recepción forman un ángulo con esa
corriente final de recepción de referencia, 𝑑𝑒𝑠 y 𝜑 𝑟, respectivamente
Mateo
Quiceno

5. 3-Lineas cortas
La línea de una sola fase suele ser corta
en longitud y teniendo bajo voltaje. Tiene
dos conductores. Cada conductor tiene
resistencia R y reactancia inductiva X.
Por conveniencia, se considera que los
parámetros de los conductores se
agrupan en un solo conductor, y se
supone que el conductor de retorno no
tiene resistencia y reactancia inductiva.
La línea monofásica y el circuito equivalente.
El modelo de la línea de transmisión corta se
muestra a continuación en la figura. La
resistencia R y la reactancia inductiva X
representan la resistencia del bucle y la
inductancia del bucle de la línea de
transmisión corta. Así.
Mateo
Quiseno

6. Se consideran líneas cortas a una frecuencia de 60Hz de conductor abierto
a aquellas que cuentan con una longitud menor a 80 km. Este tipo líneas
en su circuito equivalente se caracteriza por contar con una capacitancia
en derivación muy pequeña la cual permite despreciar dichos efectos en un
modelo equivalente, en el cual prevalecen los parámetros resistivos R y L
en serie a esta. Su circuito equivalente el siguiente:
Diego rojas

7. A través del circuito equivalente se pueden observar
distintos parámetros, donde se puede destacar el valor Is e
Ir, los cuales son las corrientes del generador y del
receptor respectivamente, además de Vs y Vr los cuales
son las tensiones de línea a neutro en dichos extremos. La
ecuación que relaciona a ambas magnitudes son
sencillamente las usadas en circuitos ca en serie sencillos,
tales como:
𝐼𝑠 = 𝐼 𝑅
𝑉𝑠 = 𝑉𝑅 + 𝐼 𝑅 𝑍
Diego rojas

8. La regulación de voltaje en una línea de transmisión es
conocida como la subida de potencial en los extremos
del receptor, la cual se cuantifica en porcentaje de
voltaje en plena carga, cuando se retira la plena carga
(a un factor de potencia específico) y se mantiene
constante el valor de voltaje en el generador. La
expresión para determinar la regulación de voltaje es:
Diego rojas

9. (Vr.nl) es la magnitud del voltaje en el extremo receptor cuando no hay
carga
(Vr.fl) es la magnitud del voltaje en el extremo receptor a plena carga
cuando Vs permanece constante.
Después de que se quita la carga en una línea de trasmisión corta, el
voltaje en el extremo receptor es igual al del extremo generador. Con
la carga conectada el voltaje en el extremo receptor se designa
mediante Vr, Vr = (Vr.fl). El voltaje en el extremo generador es Vs y Vs
= (Vr.nl).
Diego rojas

10. 3.5 Perdidas Resistivas en Líneas Cortas
Las pérdidas por efecto Joule ( 𝑰 𝟐
𝑹 𝑳𝑻 ) de una línea
trifásica, es tres veces el producto de la resistencia de
un conductor y el cuadrado de la magnitud de su
corriente.
Loss = 3 𝑹 𝑳𝑻 𝑰 𝟐
Donde Loss es la perdida resistiva en la línea en Watt.
Edson
Villalba

11. Este valor puede quedar referido a una fracción
porcentual de la carga, de la siguiente forma:
%Loss=
𝟏𝟎𝟎 𝟑𝑹 𝑳𝑻 𝑰 𝟐
𝒗 𝑳−𝑳𝒓 𝐜𝐨𝐬 ∅𝒓
donde; VL-Lr, es la tensión línea a línea en el extremo de
recepción de la línea corta y, Фr es el ángulo del factor de
potencia en el extremo de recepción de la línea.
Edson
Villalba

12. 3.6 Ejercicios
En base a las suposiciones anteriores, el modelo
equivalente de la línea corta puede ser resumido a una
componente activa RLT y cuna componente de reactiva,
XLT, de naturaleza inductiva.
donde Vs e Is son la corriente y la tensión en los extremos
de envío y Vr e Ir los respectivos para el extremo de
recepción
Edson
Villalba

13. En ocasiones se desea determinar el valor de
potencia que puede ser transmitido sin exceder
un cierto porcentaje de perdidas (%Loss); siendo
dado por la expresión:
P=
%𝐿𝑜𝑠𝑠 𝑉𝐿 −𝐿𝑟 2 cos2 Ф𝑟
100.000 𝑅𝐿𝑇
Esta ecuación muestra que el valor de potencia
que puede ser transmitida para un porcentaje de
perdidas dado, varia directamente con las
perdidas e inversamente con la longitud debido a
que la resistencia total de la línea, RLT, es la
resistencia por unidad de longitud por la longitud
de la línea.
Edson
Villalba

14. Si se aplican las leyes de Kirchoff al modelo
equivalente; se obtiene el juego de ecuaciones que
describen el comportamiento del sistema:
𝑰 𝒔 = 𝑰𝒓
𝒗 𝒔 = 𝑹 𝑳𝑻 + 𝒋𝒙 𝑳𝑻 𝑰 𝒔 + 𝒗 𝒓
Obsérvese que el la caída de tensión en la línea
puede ser escrito como:
𝜟𝑽 = 𝑹 𝑳𝑻 + 𝒋𝒙 𝑳𝑻 𝑰𝒔
Edson
Villalba

15. Fácilmente se evidencia que una disminución en la
demanda del consumidor (load) disminuye también Ir, y
por consiguiente también la caída de tensión en la
línea.
Entonces la tensión en el extremo de recepción, Vr,
aumenta hasta alcanzar un valor cercano o igual al
extremo de envío Vs, lo cual se cumple literalmente en
la marcha en vacío.
Edson
Villalba

16. En la práctica el incremento de tensión al disminuir
bruscamente la carga no deberá exceder del 5% de la
tensión nominal de operación, de manera que el
consumidor no sufra mayores daños.
De modo que a nivel de proyecto la caída de tensión en
la línea tiene que ser dimensionada entre límites
razonables.
Desde el punto de vista operacional, interesan más lo
valores absolutos de las tensiones en los extremos de la
línea que el desfasaje imperante entre ellos.
Edson
Villalba

17. 4. Líneas Medias
·En longitudes medias, entre 80 Km. y 240 Km., la admitancia derivación
es generalmente capacitiva pura (aunque en niveles elevados de tensión
de debe incluir la conductancia de fuga en esta); y esta debe ser incluida
en la simulación de la línea.
·Esta capacitancia puede ser dividida en dos parte iguales, colocadas en
los extremos del modelo, constituyendo el modelo nominal Π.
·Uno de los elementos más comunes y extensos en los sistemas
eléctricos de potencia, es la línea de transmisión, su diseño eléctrico es
un estudio apasionante, en el cual se persigue adaptar sus
características a los requerimientos de transmisión del sistema de
potencia.
Durante el diseño eléctrico de la línea de transmisión, se suelen tomar en cuenta
cuatro parámetros eléctricos básicos resistencia, inductancia, capacitancia y
conductancia.
El estudio de cada una de estas características eléctricas de la línea es un
proceso delicado, y en donde los aspectos particulares de la línea influyen en los
valores.
Edson
Villalba

18. 4.1 Circuitos equivalentes para líneas de
Transmisión Media.
Edson
Villalba

19. Edson
Villalba

20. Edson
Villalba

21. Edson
Villalba

22. Edson
Villalba

23. Edson
Villalba

24. Edson
Villalba

25. 4.2 Ecuaciones generales de voltaje y corriente en
líneas de transmisión medias
A continuación se le presentaran las ecuaciones generales de líneas
medias de transmisión
· Voltaje · Corriente
Miguel
Pereira

26. 4.3 CIRCUITOS EQUIVALENTES PARA LINEAS DE
TRANSMISON MEDIA
La admitancia shunt esta expresado por la siguiente ecuación dónde:
𝑌 = 𝑔 + 𝑗𝜔𝐶 𝑙
g = Conductancia.
C = Capacitancia de la línea al neutro.
l = Longitud de la línea.
Bajo condiciones normales, la conductancia shunt por unidad de longitud, representa La
corriente de fuga sobre los aisladores, la cual es despreciable.
También son llamadas pérdidas transversales.
g=0
La ecuación de la admitancia shunt, para línea media queda expresada:
𝑌 = 𝑗𝜔𝐶 𝑙
Uno de los elementos más comunes y extensos en los sistemas eléctricos de potencia,
es la línea de transmisión, su diseño eléctrico es un estudio apasionante, en el cual se
persigue adaptar sus características a los requerimientos de transmisión del sistema de
potencia.
Durante el diseño eléctrico de la línea de transmisión, se suelen tomar en cuenta cuatro
parámetros eléctricos básicos: resistencia, inductancia, capacitancia y conductancia. El
estudio de cada una de estas características eléctricas de la línea es un proceso
delicado, y en donde los aspectos particulares de la línea influyen en los valores.
Mateo
Quiceno

27. 4.3 CIRCUITOS EQUIVALENTES PARA
LINEAS DE TRANSMISON MEDIA
Tienen entre 80 y 240 km y puede transmitir hasta 1,2 - 1,3 veces la potencia natural.
Las corrientes que circulan en la capacitancia shunt o admitancia shunt no son
despreciadas. Una línea de longitud media se puede representar con suficiente exactitud
con R y L como parámetros concentrados, considerando
que para los cálculos de líneas de transmisión medias por lo general se incluye la
capacitancia pura, así, si toda la admitancia se supone concentrada en el punto medio
del circuito que representa a la línea, se dice que es un circuito T nominal, si la
admitancia se supone dividida en dos partes iguales en los extremos de la línea se dice
que el circuito es π nominal. Tienen entre 80 y 240 km y puede transmitir hasta 1,2 - 1,3
veces la potencia natural. Las corrientes que circulan en la capacitancia shunt o
admitancia shunt no son despreciadas. Una línea de longitud media se puede
representar con suficiente exactitud con R y L como parámetros concentrados,
considerando que para los cálculos de líneas de transmisión medias por lo general se
incluye la capacitancia pura, así, si toda la admitancia se supone concentrada en el
punto medio del circuito que representa a la línea, se dice que es un circuito T nominal,
si la admitancia se supone dividida en dos partes iguales en los extremos de la línea se
dice que el circuito es π nominal.
Mateo
Quiceno

28. 4.4 Regulación de voltaje en líneas
medias
La tensión o regulación de línea se define como la
variación en el voltaje en el extremo receptor de la línea
cuando se elimina la carga completa a un factor de
potencia dado y el voltaje en el extremo de envío se
mantiene constante. En otras palabras, se define como la
variación porcentual en el voltaje en el extremo de carga
de la línea al pasar de sin carga a carga completa. Se
expresa como la fracción de un porcentaje del voltaje final
de recepción. La regulación de línea está dada por la
ecuación que se muestra a continuación.
Donde | Vrnl | = magnitud de la tensión final de
recepción sin carga.
| Vrfl| = magnitud de la tensión final de recepción
sin carga. La regulación de la línea depende de la
potencia. Factor de la carga. Para el factor de
potencia de retraso, el voltaje en el extremo de
envío es mayor que el extremo de recepción de la
línea. Para el factor de potencia principal, el voltaje
en el extremo receptor de la línea es mayor que el
del extremo emisor. Debido al factor de potencia
principal, la regulación de la línea se vuelve
negativa.
El voltaje 𝑣 𝑆 En el extremo de envío se
mantiene constante. Es dado por: 𝑽 𝒔 = 𝑨𝑽 𝒓 + 𝑩𝑰 𝒓
Cuando se retira la carga: 𝑰 𝒓= 𝑶 𝑽 𝒓 =
𝑽 𝒓𝑶
Donde vr0 = 0 es la tensión final de recepción sin
carga.
La regulación de líneas
Mateo
Quiceno

29. 4.5 Perdidas resistivas en líneas media
Las líneas de transmisión media tienen una
distancia de 80 km y 240 km la admitancia
derivación es generalmente capacitiva pura (en
niveles elevados de tensión se debe incluir la
conductancia de fuga).
las líneas de transmisión frecuentemente se
consideran totalmente sin perdidas. hay varias
formas en que la potencia se pierde y son:
perdida del conductor , perdida por radiación por
el calentamiento del dieléctrico, perdida por
acoplamiento y descarga luminosa (efecto
corona).
Miguel
Pereira

30. Las perdidas por efecto joule de una línea trifásica, es
tres veces el producto de la resistencia de un conductor
y el cuadrado de la magnitud de su corriente.
Este valor puede quedar referido a una fracción
porcentual de la carga de la siguiente forma
En ocasiones se desea determinar el valor
De potencia que puede ser transmitido sin exceder un
cierto porcentaje de perdidas, siendo esto dado por la
expresión
Miguel
Pereira

31. 4.6Ejercicios
Una línea de transmisión trifásica de 60hz, entrega 400MW a 380KV a un
factor de potencia de 0,8 en atraso. La longitud de la línea es de 200km la
línea posee los siguientes parámetros
r=0,035 ohmios/km L= 0,9mH/km C=0,015 microfaradios/
km
a) Encontrar la tensión y la corriente en el extremo generador.
Línea media
Miguel
Pereira

32. Miguel
Pereira

33. Miguel
Pereira