IUPSM

1. TRANSMISIÓN DE
ENERGÍA ELÉCTRICA
FLUJO DE POTENCIA – COMPENSACIÓN –
TRANSITORIOS Y TRANSMISIÓN EN CORRIENTE
CONTINUA
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
I.U.P. “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN
Realizado por :
Mateo Quiceno
ci:26385742

2. 1-FLUJO DE POTENCIA A TRAVÉS DE UNA LÍNEA
DE TRANSMISIÓN
• En ingeniería eléctrica, el estudio de flujo de potencia, también conocido como flujo de carga,
es una herramienta importante que involucra análisis numérico aplicado a un sistema de
potencia.
• Los estudios del flujo de potencia o flujo de carga son importantes para el planeamiento de la
expansión futura de los sistemas de potencia, así como para determinar la mejor operación de
los sistemas existentes. La principal información obtenida del problema de flujo de potencia
es la magnitud y ángulo de la fase del voltaje en cada nodo, y la potencia activa y reactiva
fluyendo en cada línea.

3. 1-FLUJO DE POTENCIA A TRAVÉS DE UNA LÍNEA
DE TRANSMISIÓN
• Los cálculos de flujo de potencia son tareas muy amplias y comunes en las etapas de
planificación del sistema de potencia. Tradicionalmente, las redes de transmisión se
diseñaban e implementaban basándose en la experiencia e intuición del ingeniero
eléctrico
• La información principal que se obtiene del análisis de flujos de potencia es la
magnitud y el ángulo de fase del voltaje en cada barra y las potencias real y reactiva
que fluye en cada línea. La solución de problemas de flujo se realizan mediante
métodos que a su vez son ejecutados por programas de computación especialmente
diseñados para el análisis de sistemas de potencia.

4. 1-FLUJO DE POTENCIA A TRAVÉS DE UNA
LÍNEA DE TRANSMISIÓN
Estas expresiones, corresponden a las ecuaciones del flujo de potencia a través de la línea

5. 2-COMPENSACIÓN REACTIVA DE UNA LÍNEA DE
TRANSMISIÓN
• La compensación de energía reactiva es el proceso para reducir o eliminar la demanda de
energía reactiva presente en un sistema eléctrico mediante la instalación de unos
condensadores o filtros armónicos, incrementando el ratio de la potencia activa/útil
respecto a la total.
• Se usan inductores y capacitores en las líneas de transmisión de longitud media y larga para
incrementar la capacidad de carga de las mismas y para mantener las tensiones cerca de los valores
nominales. Es común que se instalen reactores (inductores) en derivación en puntos seleccionados a
lo largo de las líneas EHV, conectados de fase a tierra. Los inductores absorben la potencia reactiva
y reducen las sobretensiones durante las condiciones de demanda mínima. También reducen las
sobretensiones transitorias debidas a las maniobras de interruptores. Sin embargo los reactores en
derivación pueden reducir la capacidad de carga si no se desconectan en condiciones de plena carga.
• Además de reactores en derivación, a veces se usan capacitores en derivación para entregar
potencia reactiva e incrementar las tensiones de transmisión bajo condiciones de alta carga.

6. 2-COMPENSACIÓN REACTIVA DE UNA LÍNEA DE
TRANSMISIÓN
• La transmisión de potencia reactiva a equipos de suministro de energía eléctricos provoca un
consumo de corriente claramente más elevado que la transmisión única de potencia activa, véase la
representación de abajo. Esto de nuevo provoca pérdidas innecesarias en la transmisión de energía
y la necesidad del sobredimensionado de medios de producción eléctricos.Por este motivo, las
empresas de suministro cobran el suministro de potencia reactiva, cuya facturación se produce en
valores medios de 15 minutos.
• Mediante el uso de instalaciones de compensación de la potencia reactiva, los consumidores de
energía pueden rebajar la referencia de potencia reactiva en la empresa de suministro a un nivel
gratuito. De este modo, los costes corrientes para la referencia de potencia reactiva desaparecen
completamente. Normalmente, la inversión en instalaciones de compensación de la potencia
reactiva se amortiza en el plazo de los primeros uno a dos años de servicio

7. 3-TRANSITORIOS EN UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN

8. 3-TRANSITORIOS EN UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN
• Considere la línea sin perdidas d elongitud (L) e impedancia (zo),se alimenta por un
generador de impulsos de voltaje (vg) con impedancia interna (Zg) y que termina en
una carga resistiva pura (ZL). En el instante t=0 de cierre del interreputor,la
corriente de arranque solo “ve” Zg y Z0, de manera que la situación inical puede
describirse como de esta manera

9. 3-TRANSITORIOS EN UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN

10. • El diagrama de rebote consta de una línea en zigzag que indica la posición de la
onda de voltaje o de corriente, respecto del extremo del generador,como se puede ver
a continuación:
3-TRANSITORIOS EN UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN

11. • Análisis transitorio: Ondas viajeras
• Se mide la distancia x a lo largo de la línea desde el extremo generador hasta el elemento diferencial de
longitud ∆x mostrado en la Fig. 2. El voltaje v y la corriente i son funciones de x y t, así que se requiere
aplicar derivadas parciales . Calculando el voltaje v, la corriente i y considerando que ∆ →x 0 , se obtienen
las ecuaciones del telegrafista las cuales se pueden expresar en forma matricial de la
• siguiente manera:
4-ANÁLISIS TRANSITORIO ONDAS VIAJERAS

12. • Donde v e i son los voltajes y corrientes a lo largo de la línea y L, C, R y G son los parámetros eléctricos
de ésta [4]. Considerando el caso de una línea sin pérdidas, es decir, se desprecian tanto la resistencia
como la conductancia ( R G = = 0, 0 ), a partir de (1) se obtienen las ecuaciones de onda para voltajes (2) y
para corrientes (3).
• D’Alembert mostró que las ecuaciones de onda se satisfacen por la solución general:
• donde: c : propagación de la velocidad,
• Zc: impedancia característica,
• Cuando tendrá un valor llamado F1. En cualquier momento subsiguiente t2>t1,
tendrá el mismo valor F1, si el argumento ( x-ct) permanece inalterado, es decir:
4-ANÁLISIS TRANSITORIO ONDAS VIAJERAS

13. 4-ANÁLISIS TRANSITORIO ONDAS VIAJERAS
La ecuación (6) quiere decir que F1 se ha movido una distancia en la dirección positiva de x con una
velocidad c, como se ilustra en la Fig. 3. Similarmente, la función F2 (x+ct ) representa una onda viajera
moviéndose en dirección opuesta a x con una velocidad c

14. 5-ANÁLISIS TRANSITORIO REFLEXIONES
• En base a las ecuaciones pueden definirse v e i a partir de ondas hacia
delante y hacia atrás:
• donde son las ondas reflejadas medidas en el extremo receptor. Analizando el nodo R de la
Fig. 4 se tiene:
• Considerando, y resolviendo para se obtiene:

15. • De esta manera se define un coeficiente de reflexión para voltajes:
• Realizando el mismo análisis para las corrientes se encuentra el coeficiente de reflexión
para corrientes:
Los coeficientes de reflexión son utilizados para el análisis gráfico de transitorios utilizando el diagrama de
Lattice.
5-ANÁLISIS TRANSITORIO REFLEXIONES

16. 6-TRANSMISIÓN EN CORRIENTE CONTINUA
• Corriente conrinua o directa :Es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos
de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna, en la corriente continua las cargas eléctricas
circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre
los mismos. También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo
sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.
• Las interconexiones de redes son muy deseables, ya que no sólo permiten conseguir ahorros al compartir
reservas de energía, sino que también hacen posible el comercio de electricidad entre redes.
•

17. • Las aplicaciones más usuales de los sistemas de corriente continua se basan en aplicaciones donde el uso de corriente
alterna no es técnicamente o económicamente viable.
1. Líneas de transporte de potencia a largas distancias a partir de una cierta distancia entre 400 y 700km,las perdidas por
corrientes parasitas y el costo de una línea de corriente alterna superan a los de una línea de corriente continua, por
eso se utilizan líneas en DC
2. Estabilización del sistema eléctrico En grandes sistemas eléctricos, Él flujo puede verse inestable bajo ciertas
condiciones transitorias, para facilitar el control de estas situaciones se instalan enlaces en corriente continua que
permiten un rápido control de la potencia
3. Transmisión de potencia en entornos marinos o subterráneos En corriente alterna las pérdidas delas líneas
subterráneas o marinas son considerables debido a la capacitancia de los conductores.
6-TRANSMISIÓN EN CORRIENTE CONTINUA