SlideShare una empresa de Scribd logo
Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos
Diego Giral (UDFJC)
Agosto 2018
Agosto 2018
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
dagiralr@correo.udistrital.edu.co
Capitulo 1. Modelo líneas de transmisión aéreas
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS
Características y clasificación
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Definición línea de transmisión
Tipo de conductores
Modelo línea de transmisión
Para fines de protección, una "línea" se define por las ubicaciones de
los interruptores (u otros dispositivos seccionales) que se utilizan para
aislar la línea de otras partes del sistema de potencia.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tipo de conductores
Tipo de conductores
Modelo línea de transmisión
Los conductores para lneas aereas (Overhead line) de transmision
son desnudos y de aluminio y se clasifican:
AAC: All-aluminum conductor
AAAC: All-aluminum-alloy conductor
ACSR: Aluminum conductor steel reinforced
ACAR: Aluminum conductor alloy reinforced
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tipo de conductores
Tipo de conductores
Modelo línea de transmisión
AAAC
Construcción: Alambre de aleación de aluminio,
cableado concéntricamente
Aplicaciones: Líneas de transmisión y distribución,
usados como neutro.
AAC
Construcción: Alambre de aluminio, cableado
concéntricamente Aplicaciones: Líneas de transmisión
y distribución, especialmente en tramos cortos
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tipo de conductores
Tipo de conductores
Modelo línea de transmisión
ACAR
Construcción: Alambre de aluminio, cableados
concéntricamente alrededor de un núcleo de aleación
de aluminio.
Aplicaciones: Líneas de transmisión y distribución,
usados en sistemas de transmisión con span (vano o
claro de la línea) largos.
ACSR/AW
Construcción: Alambre de aluminio, cableados
concéntricamente alrededor de un núcleo de acero
recubierto con aluminio / zinc clase A.
Aplicaciones: Líneas de transmisión y distribución,
usados como neutro, usados en sistemas de
transmisión con span (vano o claro de la línea)
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
¿Cuando implementar?
Tipo de conductores
Modelo línea de transmisión
AAC se utiliza en zonas urbanas donde el span es corto y los soportes estan
mas juntos. La ventaja de los conductores AAC es que tienen un alto grado de
resistencia a la corrosion, por este motivo se utilizan ampliamente en las zonas
costeras. Los conductores AAC fueron desarrollados como consecuencia de la
corrosion galvanica a la que son susceptibles los conductores ACSR.
AAAC se utilizan en circuitos aereos que requieren mayor resistencia mecanica
que el AAC. AAAC tambien tiene una mejor relación resistencia-peso que el
AAC. Los conductores AAAC tienen un menor
peso por unidad de longitud y resistencia ligeramente menor, por unidad de
longitud, que el ACSR.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
¿Cuando implementar?
Tipo de conductores
Modelo línea de transmisión
ACSR tienen una mayor resistencia, se utilizan para el cruce de ros, cables de
guarda, y las instalaciones que impliquen grandes span adicionales. La ventaja de
ACSR es que tiene alta resistencia a la tracción y es de peso ligero, lo que
significa que en vanos largos necesita menos soportes. Una de las ventajas de
este conductor, en particular, es que el esfuerzo de diseño se puede lograr sin
una perdida de capacidad de corriente en el conductor.
La mayor diferencia entre AAC, AAAC y ACSR son los materiales con los que
se fabrican. AAC es fabricado a partir de aluminio electroliticamente refinado
con una pureza mínima del 99;7 %, AAAC esta hecho de una aleación de
aluminio, y ACSR contiene una combinación de aluminio reforzado con acero.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Características
Características
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Características
Características
Modelo línea de transmisión
Vano o Claro
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Transposición de líneas de transmisión
Líneas transpuestas
Modelo línea de transmisión
Si los conductores no tienen una disposición geométrica equilátera, las inductancias
propias y mutuas no son exactamente iguales entre si, se presenta un desbalance
eléctrico en la línea. Para balancear las fases, se intercambian la posiciones de los
conductores a intervalos regulares a lo largo de la íínea.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Clasificación (Según la disposición de los conductores)
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Altura: 40-70m
Forma: Triangular
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Clasificación (Según la disposición de los conductores)
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Altura: 20-55m
Forma: Horizontal
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Clasificación (Según la disposición de los conductores)
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Altura: 40-80m
Forma: Vertical o bandera
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Clasificación (Según su función)
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Estructura de suspensión (o alineamiento): Los conductores se encuentran
suspendidos mediante cadenas de aisladores, están diseñadas para soportar el peso de
los conductores y la acción del viento sobre ellos y sobre la misma estructura.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Clasificación (Según su función)
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Estructura de anclaje: Además de
soportar su peso, está expuesta a
tensiones adicionales por giro, esto
se debe a que este tipo de estructura
es construida en las deflexiones o
ángulos sufridos por el trazado,
además, proporcionan puntos firmes
en la línea que impidan la
destrucción total de la misma, en
caso de ruptura de un conductor o
colapso de alguna estructura
contenida en tramo.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Clasificación (Según su función)
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Estructura de terminal: Son estructuras de anclaje, la diferencia se debe a que se
encuentra al inicio y al final de la línea, ya sea para su acometida a una subestación o
simplemente el término de ésta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Estructura de Fase Horizontal
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Estructura Escalonada
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Torres de
bandera
Torres de
doble bandera
Torres de
doble triangulo
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HV
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Torre de capa
horizontal
Pórtico de capa
horizontal
Torre tipo gato
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HV
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Torre de fase escalonada
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HV
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Torre
abeto
Torre abeto
invertido
Torre
Tonel
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión – Nivel de tensión
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión circuito sencillo
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión circuito doble
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión seis circuitos
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión conductores en Haz
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HVDC
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HVDC
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Itaipú, Brasil
Nivel de tensión: ± 600 𝑘𝑘𝑘𝑘
Longitud aprox: 800 km
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HVDC
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HVDC
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Torres de transmisión HVDC
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Aisladores
Clasificación
Modelo línea de transmisión
1 aislador
110kv
2 aislador
220kv
3 aislador
330kv
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Amortiguadores de vibraciones mecánicas
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Espaciadores
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Anillos de aisladores
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Esferas de balizaje o de señalización
Clasificación
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Efecto corona
Fenomenos
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Efecto Ferranti
Fenomenos
Modelo línea de transmisión
Efecto Ferranti (Causa y Efecto): Una línea de transmisión
transporta una cantidad sustancial de corriente de carga, si la línea
esta en circuito abierto o muy con poca cargada, la tensión en el
extremo final será mayor que la tensión en el extremo inicial.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Efecto Ferranti
Fenomenos
Modelo línea de transmisión
Efecto Ferranti (Solución): Para estabilizar la tensión en el extremo
de la línea, la inductancia serie del modelo se compensa por medio de
capacitores series y la capacitancia a tierra del modelo a través de
reactores shunt.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
MODELO BÁSICOS PARA RED DE SECUENCIA
POSITIVA
Modelo básico
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Modelo equivalente
Modelo Línea de
Transmisión
Parámetros
Concentrados y
Constantes
Parámetros
Distribuidos
Parámetros
Distribuidos y
Constantes
Parámetros
Distribuidos y
Dependientes de la
frecuencia
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Modelo equivalente
Modelo Línea de
Transmisión
Parámetros
Concentrados y
Constantes
Parámetros
Distribuidos
Parámetros
Distribuidos y
Constantes
Parámetros
Distribuidos y
Dependientes de la
frecuencia
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
( , )
f longitud λ
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Modelo equivalente
Modelo Línea de
Transmisión
Parámetros
Concentrados y
Constantes
Parámetros
Distribuidos
Parámetros
Distribuidos y
Constantes
Parámetros
Distribuidos y
Dependientes de la
frecuencia
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
( , , )
f longitud SIR
λ
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (Longitud) - 50 ó 60 Hz
LÍNEAS CORTAS
Parámetros Concentrados
Longitud menor a 80Km
Capacitancia despreciable
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
[ ]
Linea L
Z R jX
=+ Ω
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (Longitud) - 50 ó 60 Hz
LÍNEAS LARGAS
Parámetros Distribuidos
80Km ≤ Longitud < 1250km
Capacitancia no es
despreciable
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
[ ]
serie L
Z R jX
=+ Ω
[ ]
derivacion C
Y B mho
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (λ (longitud de onda)) - 50 ó 60 Hz
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Ondas Electromagnéticas
Características
* Velocidad de la onda
1. Tipo de Ondas
2. Medio de propagación.
* Frecuencia y longitud de onda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (λ (longitud de onda)) - 50 ó 60 Hz
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Ondas Electromagnéticas
propagación
V
f
λ
=
propagación
V T
λ
= ⋅
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (λ (longitud de onda)) - 50 ó 60 Hz
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Ondas Electromagnéticas
4
arg
4
Linea Corta
Linea L a
λ
λ
<
≥
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Source-to-line impedance ratio (SIR) - Relación de impedancia de fuente a línea
C37.113-2015
IEEE Guide for Protective Relay Applications to Transmission Lines
Las líneas de transmisión se clasifican como: cortas, medianas o largas.
Generador
Línea
Z
SIR
Z
=
Líneas cortas: SIR mayores de 4
(se designa corta si el SIR es
grande).
Líneas medianas: SIR de 0.5 a 4
Líneas largas: SIR menores a 0.5
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
La impedancia por unidad (pu) de una línea de longitud dada varía
bastante en función de la tensión nominal (la impedancia por
unidad varía con el cuadrado de la tensión), significa que la tensión
nominal (Vbase) de una línea tiene un efecto significativo en el
SIR, lo que, a su vez, influye en si el la línea se considera "corta",
"media" o "larga".
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 500kV
( )
( )
1%
0,332
G
Línea k
Z j
Z
m
+
= Ω
=
+  
 
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
( )
( )
1%
0,332
G
Línea k
Z j
Z
m
+
= Ω
=
+  
 
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 500kV
( )
2
Base
Base
Base
V
Z
S
=
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
( )
( )
1%
0,332
G
Línea k
Z j
Z
m
+
= Ω
=
+  
 
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 500kV
( )
2
500
100
Base
kV
Z
MVA
=
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
( )
( )
1%
0,332
G
Línea k
Z j
Z
m
+
= Ω
=
+  
 
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 500kV
0,33
)
2
(
Línea
Base
Z
Z km
Ω
 
 
+ =
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
( )
( )
1%
0,332
G
Línea k
Z j
Z
m
+
= Ω
=
+  
 
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 500kV
6
( ) 132,9 10
Línea
PU
Z x Longitud
Km
−  
+
= ⋅
 
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 500kV
Generador
Línea
Z
SIR
Z
=
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 500kV
6
0.01
132,9 10
SIR
x Longitud
−
=
⋅
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
6
0.01
132,9 10
SIR
x Longitud
−
=
⋅
Líneas cortas: Longitudes inferiores a aproximadamente 18,7 km
(SIR> 4)
Líneas largas: Longitudes mayores a aproximadamente 150.4 km
(SIR <0.5)
500kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Ejemplo 2: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función
de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión
nominal del Bus A y Bus B es de 69kV
( )
(
1%
0,5
) 3
G
Línea
Z j
km
Z
+ =
+ Ω
=  
 
69kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
3
0.01
11,13 10
SIR
x Longitud
−
=
⋅
69kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
3
0.01
11,13 10
SIR
x Longitud
−
=
⋅
Líneas cortas: Longitudes inferiores a aproximadamente 2,2 km
(SIR> 4)
Líneas largas: Longitudes mayores a aproximadamente 18.4 km
(SIR <0.5)
69kV
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
f (SIR)
Modelo equivalente
Modelo línea de transmisión
Estos ejemplos demuestran la importancia de la impedancia del
generador y la tensión nominal en la clasificación de la longitud en
"corto", "medio" o "largo".
Para complicar aún más las cosas, las impedancias de la fuente
de secuencia cero y positiva pueden variar considerablemente,
de modo que una línea puede ser corta para fallas de tierra y
mediana o larga para fallas de fase, o viceversa.
Aunque la longitud física de las líneas es un factor en el SIR, no es
apropiado describir la línea como larga, mediana o corta en función
únicamente de esta consideración.
IEEE C37.113-2015
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
DISTANCIA MEDIA EQUIVALENTE (DME)
RADIO MEDIO GEOMÉTRICO (RMG
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME)
Modelo línea de transmisión DME - RMG
La distancia media equivalente (DME) o distancia media geométrica (DMG)
entre un grupo de elementos de un conjunto con otro grupo de elementos de
otro conjunto, se define como la raíz n-esima de todas las distancias posibles,
entre cada uno de los elementos del primer conjunto con los elementos del
segundo conjunto.
10
ac ad ae ag bc bd be bf bg
DME d d d d d d d d d
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Conductores en Haz
Modelo línea de transmisión DME - RMG
Distancia Media Equivalente (DME) – Conductores en Haz
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME) – Conductores en Haz
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Condiciones:
1. Si la distancia entre el agrupamiento de conductores es simétrica.
2. Si la distancia entre fases también es simétrica
DMG es la distancia del punto medio del conjunto de conductores de una fase al
punto medio del conjunto de conductores de la fase opuesta
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores
de diferentes fases
Circuito trifásico sencillo
a b c
3
DME Dab Dac Dbc
= ⋅ ⋅
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores
de diferentes fases
Circuito trifásico sencillo
3
DME Dab Dac Dbc
= ⋅ ⋅
a b c
Dab Dbc
Dac
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores
de diferentes fases
Circuito trifásico sencillo
a b
c
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores
de diferentes fases
Circuito trifásico sencillo
3
DME Dab Dac Dbc
= ⋅ ⋅
a b
c
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores
de diferentes fases
Circuito trifásico sencillo
3
DME Dab Dac Dbc
= ⋅ ⋅
a b
c
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Distancia Media Equivalente (DME)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores
de diferentes fases
Circuito trifásico doble
6
' ' '
DME Dab Dac Dbc Dab Dbc Dca
= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
a
b c
a’
b’ c’
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Radio Medio Geométrico (RMG)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Media geométrica entre un conductor y los conductores de la misma fase.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Radio Medio Geométrico (RMG)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
Media geométrica entre un conductor y los conductores de la misma fase.
Los conductores utilizados en la práctica
son mucho más complejos que éste, y es
necesario recurrir a la información del
fabricante para conocer el valor de RMG en
cada caso.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Radio Medio Geométrico (RMG)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
2
2Haz fabricante
RMG RMG d
= ⋅
2
3
3Haz fabricante
RMG RMG d
= ⋅
2 Haz
3 Haz
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Radio Medio Geométrico (RMG)
DME - RMG
Modelo línea de transmisión
( )
3
4
4 2
Haz fabricante
RMG RMG d
= ⋅
( )
1
'
n
n
nHaz fabricante
RMG n RMG A
−
= ⋅
4 Haz
n Haz
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
RESISTENCIA
Resistencia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia DC
Resistencia
Modelo línea de transmisión
[ ]
DC
L
R
A
ρ
= Ω
R: resistividad del conductor ohmios (Ω)
L: Longitud (m)
A: Área de Modelo línea de transmisión transversal (m2)
ρ: Resistividad del conductor (Ωm)
Resistencia a la corriente directa:
La resistencia de un alambre de cualquier material ante corriente
directa, se expresa a través de la siguiente ecuación:
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia DC
Resistencia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia (Efecto frecuencia)
Resistencia
Modelo línea de transmisión
La resistencia de un conductor a la corriente alterna es mayor que
la resistencia que presenta a la corriente directa, eso es
consecuencia del efecto superficial o efecto piel.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia (Efecto frecuencia)
Resistencia
Modelo línea de transmisión
La resistencia de un conductor a la corriente alterna es mayor que
la resistencia que presenta a la corriente directa, eso es
consecuencia del efecto superficial o efecto piel.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia (Efecto frecuencia)
Resistencia
Modelo línea de transmisión
(1 Y )
CA DC s
R R
km
Ω
= +
: (skin)
s
Y Factor que cuantifica el efecto piel
La resistencia de un conductor a la corriente alterna es mayor que
la resistencia que presenta a la corriente directa, eso es
consecuencia del efecto superficial o efecto piel.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia (Efecto temperatura)
Resistencia
Modelo línea de transmisión
Los conductores eléctricos en condiciones de operación presentan
cambios en su resistencia y longitud como consecuencia de la
elevación de temperatura.
2 1 1 2
[1 (T T )]
R R α
= + −
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia (Efecto temperatura)
Resistencia
Modelo línea de transmisión
2 2
1 1
T T
T T
R
R
+
=
+
Factor de corrección
Los conductores eléctricos en condiciones de operación presentan
cambios en su resistencia y longitud como consecuencia de la
elevación de temperatura.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia Corrección por:
• Temperatura
• Frecuencia (Efecto Skin)
Resistencia AC
Resistencia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia Corrección por:
• Temperatura
• Frecuencia (Efecto Skin)
Resistencia AC
Resistencia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resistencia Corrección por:
• Temperatura
• Frecuencia (Efecto Skin)
Resistencia AC
Resistencia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
* [ ] [ ]
R r Longitud de la linea Km
km
 Ω 
 
Ω
 
 
 
 
Resistencia AC
Resistencia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
INDUCTANCIA
Inductancia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Inductancia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Inductancia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Inductancia (Líneas aéreas)
Inductancia
Modelo línea de transmisión
2 '
DME H
Lu Ln
RMG m
µ
π
  
=   
  
:
:
o r
r
Permeabilidad
Permeabilidad relativa
µ
µ µ µ
µ
=
1/4
' ( )
RMG RMG e−
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Inductancia (Líneas aéreas)
Inductancia
Modelo línea de transmisión
2 '
DME H
Lu Ln
RMG m
µ
π
  
=   
  
1/4
' ( )
RMG RMG e−
=
:
1
o r
r
Permeabilidad
Lineas aereas
µ
µ µ µ
µ
=
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Inductancia (Líneas aéreas)
Inductancia
Modelo línea de transmisión
2 '
o DME H
Lu Ln
RMG m
µ
π
  
=   
  
1/4
' ( )
RMG RMG e−
=
:
1
o r
r
Permeabilidad
Lineas aereas
µ
µ µ µ
µ
=
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Inductancia (Líneas aéreas)
Inductancia
Modelo línea de transmisión
7
4
2 10
'
2 10
'
DME H
Lu x Ln
RMG m
DME H
Lu x Ln
RMG km
−
−
  
=   
  
  
=   
  
( [ , ])[ ]
L Lu Longitud linea m km H
= ⋅
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
CAPACITANCIA
Capacitancia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Capacitancia
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Capacitancia
Modelo línea de transmisión
[ ]
A
C F
d
ε
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Capacitancia
Modelo línea de transmisión
2 F
Cu
DME m
Ln
RMG
πε  
=  
   
 
 
[ ]
A
C F
d
ε
=
: :
r o Permitividad
ε ε ε
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Capacitancia
Modelo línea de transmisión
2 F
Cu
DME m
Ln
RMG
πε  
=  
   
 
 
[ ]
A
C F
d
ε
=
: :
r o Permitividad
ε ε ε
:
r Permitividad relativa
ε
1
r
Lineas aereas ε =
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Capacitancia
Modelo línea de transmisión
2 o F
Cu
DME m
Ln
RMG
πε  
=  
   
 
 
9
1 10
:
36
o
F
m
x
ε
π
−
 
 
 
[ ]
A
C F
d
ε
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia (Líneas aéreas)
Capacitancia
Modelo línea de transmisión
2 o F
Cu
DME m
Ln
RMG
πε  
=  
   
 
 
9
1 10
:
36
o
F
m
x
ε
π
−
 
 
 
[ ]
A
C F
d
ε
=
( [ ])[ ]
C Cu Longitud linea m F
= ⋅
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
RESUMEN
Resumen
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resumen
Resumen
Modelo línea de transmisión
( [ ])[ ]
C Cu Longitud linea m F
= ⋅
* [ ] [ ]
#
r
km
R Longitud de la linea Km
Haz
 
Ω
 
 
  Ω
 
 
 
( [ ])[ ]
L Lu Longitud linea m H
= ⋅
2 o F
Cu
DME m
Ln
RMG
πε  
=  
   
 
 
7
2 10
'
DME H
Lu x Ln
RMG m
−   
=   
  
r Dato fabricante
km
Ω
 
→
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resumen
Resumen
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Resumen – Equivalente en el dominio de la frecuencia
Resumen
Modelo línea de transmisión
[ ]
L
X j L
ω
= Ω
1
[ ]
2
c
X
C
jω
= Ω
 
 
 
* [ ] [ ]
#
r
km
R Longitud de la linea Km
Haz
 
Ω
 
 
  Ω
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
MÉTODO DE LAS IMÁGENES
Método de las imágenes
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Método de las imágenes
X Y
Z
z0
+Q
Una carga +Q está situada en la posición (0,0,z0). El plano XY es
un plano conductor indefinido conectado a tierra (potencial
nulo). Calcular el potencial en cualquier punto de la región z > 0
y la densidad superficial de carga en la superficie del plano
conductor.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Método de las imágenes
Una carga +Q está situada en la posición (0,0,z0). El plano XY es
un plano conductor indefinido conectado a tierra (potencial
nulo). Calcular el potencial en cualquier punto de la región z > 0
y la densidad superficial de carga en la superficie del plano
conductor.
+Q
-Q
z0
-z0
E

(x,y,z)
r1
r2
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Método de las imágenes
D → Distancia entre conductores de
diferentes fase.
l → Distancia entre la fase y las imagines
de las otras fases.
h → Distancia entre la fase y su imagen.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
MODELO SERIE LÍNEA DE TRANSMISIÓN
(NO TRANSPUESTA)
Línea no transpuesta
Modelo línea de transmisión
Impedancias propias diferentes e impedancias mutuas diferente
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Circuito equivalente
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Circuito equivalente
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
[Z ]
ab ac
abc ba bc
c
aa
b
cb
b
cc
a
Z Z
Z Z
Z Z
Z
Z
Z
 
 
=  
 
 
( , )
( , )
Impedancia propia
Impedancia mutua
i i
i j
Z
Z
→
→
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
[Z ]
ab ac
ba bc
ca cb
aa
abc bb
cc
Z Z
Z Z
Z Z
Z
Z
Z
 
 
=  
 
 
( , )
( , )
Impedancia propia
Impedancia mutua
i i
i j
Z
Z
→
→
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
[Z ]
aa ab ac
abc ba bb bc
ca cb cc
Z Z Z
Z Z Z
Z Z Z
 
 
=  
 
 
aa bb cc
ab ab ab
Z Z Z
Z Z Z
= =
= =
Línea NO transpuesta:
¿Impedancias propias diferentes e
impedancias mutuas diferente?
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
[Z ]
aa ab ac
abc ba bb bc
ca cb cc
Z Z Z
Z Z Z
Z Z Z
 
 
=  
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
( ) 0,0754 [ ]
'
0,0754 [ ]
ii
ii a e e
ij
ij e e
h
Z r r j Ln x longitud
RMG
h
Z r j Ln x longitud
DME
 
 
 
= + + ⋅ + ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
 
 
 
= + ⋅ + ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
 
Impedancia serie con retorno por tierra considerando suelo
real
Resistencia del conductor
Resistencia de Carson
Reactancia de Carson
a
e
e
r a
r
x
=
=
=
Distancia entre la fase i y la imagen j
ij
h →
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
4
0
4
0
2 4 10
2
2 4 10
2
2
e
e
r x
km
x x
km
rad
P
Q
f
P
s
Q
µ
ω ω
π
µ
ω ω
π
ω π
−
−
Ω
 
= →  
 
Ω
 
= →  
 
 
=  
 
Impedancia serie con retorno por tierra considerando suelo
real
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
2 2
2 3
2
Cos( ) Cos(2 ) 0.6728 Cos(2 ) ...
8 16 16
3 2
1 2
0.0386 Cos( ) Cos(2 ) Cos(3 ) ...
2 64
3 2 45 2
k k k
Ln
k
k k k
Ln
k
P
Q
π
θ θ θ θ
π
θ θ θ
 
 
=
− + ⋅ + + +
 
 
 
 
 
=
− + + − + +
 
 
P y Q son series infinitas
3 1
2.81 10 , ij
ij
ij
D
f
k x h Sen
h
θ
ρ
− −
 
=  
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Una aproximación que facilita las operaciones es la
aproximación de Lewis
( ) 0,0754
'
0,0754
e
ii a e
e
ij e
ij
D
Z r r j Ln
RMG km
D
Z r j Ln
D km
  Ω
   
= + + ⋅  
   
 
 
 
 
  Ω
 
=
+ ⋅
 
   
   
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Una aproximación que facilita las operaciones es la
aproximación de Lewis
( ) 0,0754
'
0,0754
a
e
ii
e
e
ij
i e
j
D
Z j Ln
RMG km
D
Z j
r r
r
D
Ln
km
  Ω
   
= + + ⋅  
   
 
 
 
 
  Ω
 
=
+ ⋅
 
   
   
 
 
 
Resistencia del conductor
Resistencia de Carson
a
e
r a
r
=
=
Distancia entre la fase i y la fase j
ij
D →
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Una aproximación que facilita las operaciones es la
aproximación de Lewis
0,0754
0,0
)
'
75
(
4
e
ii a e
e
ij e
ij
D
Z r r j Ln
RMG km
D
Z r j Ln
D km
  Ω
   
= + + ⋅  
   
 
 
 
 
  Ω
 
=
+ ⋅
 
   
   
 
 
 
0
7
0
1
0.001 2
4 10 , 2 60[H
0,0 5
z]
7 4
km
x f f
µ
ω
π
µ π ω π
−
Ω
 
= ⋅ ⋅  
 
= = → =
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Una aproximación que facilita las operaciones es la
aproximación de Lewis
( ) 0,0754
'
0,0754
ii a e
i
e
ij
e
j e
Z r r j Ln
RMG km
Z r j Ln
D km
D
D
  Ω
   
= + + ⋅  
   
 
 
 
 
  Ω
 
=
+ ⋅
 
   
   
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – De
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Resistividad del terreno [ m]
[Hz]
f Frecuencia
ρ Ω −
=
Para modelar el sistema de retorno teniendo en cuenta las
condiciones reales del suelo, Carson propuso un conductor ficticio
de retorno, situado a una distancia de los conductores de fase igual
a De
658,86 [ ]
e
D m
f
ρ
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – De
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
2160 [ ]
e
D ft
f
ρ
=
658,86 [ ]
e
D m
f
ρ
=
Resistividad del terreno [ m]
[Hz]
f Frecuencia
ρ Ω −
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Resistividad de diferentes suelos
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
Tipo de suelo (Ω/m) Resistividad (ρ)
Agua de mar 0.01 – 1.0
Suelo húmedo orgánico 10
Suelo húmedo (tierra media) 100
Suelo seco 1000
Roca 104
Pizarra pura 107
Arenisca 109
Roca triturada 1.5 x 108
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Resistencia de Carson
Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
3
6
1.588 10
986.9 10
e
e
r x f
mi
r x f
km
−
−
Ω
 
=  
 
Ω
 
=  
 
f Frecuencia
→
2 4
10
e
r f
km
π − Ω
 
=  
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de secuencia
Modelo línea de transmisión
[ ] [ ] [ ]
1
secuencia fase
Z A Z A
−
 
=  
Transformación de similitud para obtener la
matriz de secuencia
Línea no transpuesta
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de secuencia
Modelo línea de transmisión
[ ]
00 01 02
secuencia 10 11 12
20 21 22
Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z
 
 
=  
 
 
Línea no transpuesta
[ ]
secuenci 0
a 12
Z
[ ]
Z =
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
MODELO SERIE LÍNEA DE TRANSMISIÓN
(TRANSPUESTA)
Línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
Impedancia propia igual e impedancias mutua igual
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Circuito equivalente
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
[Z ]
s m m
abc m s m
m m s
Z Z Z
Z Z Z
Z Z Z
 
 
=  
 
 
aa bb cc
ab ab ab
Z Z Z
Z Z Z
= =
= =
Línea transpuesta: Impedancias
propias iguales e impedancias
mutuas iguales
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
( ) 0,0754 [ ]
'
0,0754 [ ]
e
s a e
e
m e
D
Z r r j Ln longitud
RMG
D
Z r j Ln longitud
DME
 
 
= + + ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
( ) 0,0754 [ ]
'
0,0754 [ ]
e
a e
e
e
s
m
D
r r j Ln longitud
RMG
D
r j Ln longitud
DME
Z
Z
 
 
= + + ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
Impedancia Propia
Impedancia mutua
s
m
Z
Z
→
→
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
( ) [ ]
0,0754
0,0
'
[ ]
754
e
s a e
e
m e
D
Z r r j Ln longitud
RMG
D
Z r j Ln longitud
DME
 
 
= + + ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
0
7
0
1
0.001 2
4 10 , 2 60[H
0,0 5
z]
7 4
km
x f f
µ
ω
π
µ π ω π
−
Ω
 
= ⋅ ⋅  
 
= = → =
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de fase
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
( ) 0,0754 [ ]
'
0,0754 [ ]
e
a e
e
s
e
m
Z j Ln longitud
D
r r
D
r
RMG
Z j Ln longitud
DME
 
 
= + + ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
Resistencia del conductor
Resistencia de Carson
( , )
a
e
e
a
f
r
D f
r
ρ
=
=
=
0
7
0
1
0,0754
0.001 2
4 10 , 2 60[Hz]
km
x f f
µ
ω
π
µ π ω π
−
Ω
 
= ⋅ ⋅  
 
= = → =
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – De
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
2160 [ ]
e
D ft
f
ρ
=
658,86 [ ]
e
D m
f
ρ
=
Resistividad del terreno [ m]
[Hz]
f Frecuencia
ρ Ω −
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Resistividad de diferentes suelos
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
Tipo de suelo (Ω/m) Resistividad (ρ)
Agua de mar 0.01 – 1.0
Suelo húmedo orgánico 10
Suelo húmedo (tierra media) 100
Suelo seco 1000
Roca 104
Pizarra pura 107
Arenisca 109
Roca triturada 1.5 x 108
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Resistencia de Carson
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
3
6
1.588 10
986.9 10
e
e
r x f
mi
r x f
km
−
−
Ω
 
=  
 
Ω
 
=  
 
f Frecuencia
→
2 4
10
e
r f
km
π − Ω
 
=  
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de secuencia
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
Transformación de similitud para obtener la
matriz de secuencia
[ ] [ ] [ ]
1
secuencia fase
Z A Z A
−
 
=  
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de secuencia
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
012
2 0 0
[Z ] 0 0
0 0
s m
s m
s m
Z Z
Z Z
Z Z
 
 
=  
 
 
−
−
+
1
012
[Z ] [A] [Z ][A]
abc
−
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de secuencia
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
0
3
0 2
2
( 3 ) 0,0754 [ ]
'
s m
e
a e
Z Z Z
D
Z r r j Ln longitud
RMG DME
= +
 
 
= + + ⋅ ⋅ Ω
 
 
⋅
 
 
1 2
1 2 0,0754 [ ]
'
s m
a
Z Z Z Z
DME
Z Z r j Ln longitud
RMG
= = −
 
 
=
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de secuencia
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
La impedancia de secuencia positiva y negativa no se ve
afectada por el sistema de retorno, la consideración que
se hagan del suelo (ideal o no), no afecta el resultado.
La impedancia de secuencia cero, por el contrario, si se
ve afectada por el sistema de retorno. La variación de la
impedancia de secuencia cero varia según la distancia De.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – Matriz de secuencia
Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
Red de secuencia cero
Red de secuencia
positiva
Red de secuencia
negativa
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia de una línea de transmisión
Línea de transmisión sin cable de guarda
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia de una línea de transmisión
Línea de transmisión sin cable de guarda
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
CAPACITANCIAS LÍNEA DE TRANSMISIÓN
NO TRANSPUESTA
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Método de las imágenes
D → Distancia entre conductores de
diferentes fase.
l → Distancia entre la fase y las imagines
de las otras fases.
h → Distancia entre la fase su imagen.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Metodología
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
1. Determinar la matriz de coeficientes de potencial.
2. Determinar la matriz de coeficientes de Maxwell.
3. Determinar las capacitancias de secuencia.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
[V ] [P ][ ]
abc abc abc
Q
=
[V ] Tensión
[ ] Densidad de carga
[P ] Coeficiente de potencial
abc
abc
abc
Q
→
→
→
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
[V ] [P ][ ]
abc abc abc
Q
=
a aa ab ac a
b ba bb bc b
c ca cb cc c
V P P P q
V P P P q
V P P P q
     
     
=
     
     
     
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
a aa ab ac
b ba bb bc
a
b
c
c ca cb cc
V P P P
V P P P
V P
q
q
P P q
   
   
=
   
 
 
 
 

 
   
 

Vector de densidad
de carga
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
aa ab ac
ba bb bc
ca cb c
b b
c
a a
c c
P P P
P P P
P P
V q
V q
P
V q
 
 
 
 
 
   
   
=
   
   
   
Matriz de coeficiente
de potencial
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición
11
22
33
1
2
1
2
1
2
aa
a
bb
b
cc
c
h m
P Ln
RMG F
h m
P Ln
RMG F
h m
P Ln
RMG F
πε
πε
πε
   
=    
 
 
   
=    
 
 
   
=    
 
 
Diagonal
ab ac
ba
aa
bb bc
ca cb cc
P P
P P
P P
P
P
P
 
 
 
 
 
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Fuera de la diagonal
12
12
23
23
31
31
1
2
1
2
1
2
ab ba
bc cb
ac ca
l m
P P Ln
D F
l m
P P Ln
D F
l m
P P Ln
D F
πε
πε
πε
   
= =    
 
 
   
= =    
 
 
   
= =    
 
 
ab ac
ba
aa
bb bc
ca cb cc
P P
P P
P P
P
P
P
 
 
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
[V ] [P ][ ]
abc abc abc
Q
=
Carga de un condensador
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Despejando Q
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
1
[ ] [P ] [V ]
abc abc abc
Q −
=
Carga de un condensador
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
1
[ ] [P ] [V ]
abc abc abc
Q −
=
Carga de un condensador
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Circuitos
¿?
Q =
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
1
[ ] [P ] [V ]
abc abc abc
Q −
=
Carga de un condensador
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Circuitos
[c]
Q CV
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
1
[ ] [P ]
abc abc
C −
=
Carga de un condensador
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
1
[ ] [P ] [V ]
abc abc abc
Q −
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
[C ]
aa ab ac
ba b
ab b bc
ca c
c
b cc
C C C
C C C
C C
F
m
C
− −
 
 
− −
 
 
−
 
=  

− 


Matriz de coeficiente
de Maxwell
Matriz de coeficientes de Maxwell – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Coeficiente o Capacitancias
de Maxwell
Coeficientes de Maxwell – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
[C ]
ab ac
abc ba b
aa
bb
cc
c
ca cb
C C
F
C C
m
C
C
C
C
C
− −
 
 
 
=
− −  
   
 
− −
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Coeficiente de inducción
electrostática
Coeficiente de inducción electrostática – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
[C ]
ab
aa
abc
ac
ba bc
c cb
b
c
a
b
c
C C
C
C
F
C
C C
C
m
C
− −
− −
−
 
 
 
=  
   
 
−
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva – Línea sin transposición
Capacitancia para una línea sin transposición
Modelo línea de transmisión
1
1
012
[ ] [ ]
[ ] [A] [ ][A]
abc abc
abc
C P
C C
−
−
=
=
Transformación de similitud
1
012
1
012 012
[ ] [A] [ ][A]
[ ] [ ]
abc
P P
C P
−
−
=
=
Opción 1:
Opción 2:
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
CAPACITANCIAS LÍNEA DE TRANSMISIÓN
TRANSPUESTA
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Metodología
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
1. Determinar la matriz de coeficientes de potencial.
2. Determinar las capacitancias de secuencia.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial – Líneas transpuestas
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
[P ]
s m m
abc m s m
m m s
P P P
P P P
P P P
 
 
=  
 
 
The matrix of potential coefficients can be expressed in terms of self- and mutual-potential coefficients
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
¿Cómo obtener los valores de Ps y Pm?
Para obtener los valores de Ps y Pm se tienes dos opciones:
Opción 1: Promedio de los elementos de la diagonal y
fuera de la diagonal de la matriz de potencial de una línea
no transpuesta.
Opción 2: Relación entre la DME, RMG, LMG y HMG
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
Opción 1: Promedio de los elementos de la diagonal y
fuera de la diagonal de la matriz de potencial de una línea
sin transposición.
3 3
3 3
[ ]
3
3
3
P
3
3
aa bb cc
aa bb
ab ca bc ab ca bc
ab ca bc ab ca bc
ab ca
abc Transpuest
bc ab ca
cc
aa b c
c c
b b
a
P P P P P P P
P P P P P P
P P P
P P
P P P
P P
P P
P P
+ + + +
+ + + +
+
 
 
 
 
=
 
 
 + +
+ +
+ +
+
+ + 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
Opción 2: Relación entre la DME, RMG, LMG y HMG
1
2
1
2
s
m
HMG
P Ln
RMG
LMG
P Ln
DME
πε
πε
 
=  
 
 
=  
 
3
3
a b c
ab ac bc
HMG h h h
LMG l l l
= ⋅ ⋅
= ⋅ ⋅
h → Distancia entre la fase y su imagen.
l → Distancia entre la fase y las imagines de las
otras fases.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
1
1
012
[ ] [ ]
[ ] [A] [ ][A]
abc abc
abc
C P
C C
−
−
=
=
Transformación de similitud
1
012
1
012 012
[ ] [A] [ ][A]
[ ] [ ]
abc
P P
C P
−
−
=
=
Opción 1:
Opción 2:
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas
Capacitancia para una línea transpuesta
Modelo línea de transmisión
0
012 1
2
0 0
[ ] 0 0
0 0
C
C C
C
 
 
=  
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN CON
CABLES DE GUARDA
Líneas de transmisión con cables de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con dos cables de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO CON
UN CABLE DE GUARDA Y LÍNEA NO
TRANSPUESTA
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
[V ] [Z ][I ]
abc ab u
c
u abcu
=
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0
aa ab ac a
a
ba bb bc b
b
ca cb c
au
bu
cu
ua ub
c c
uc uu u
c
Z Z Z I
V
Z Z Z I
V
Z Z Z
Z
Z
Z
Z Z Z Z I
I
V
   
 
   
 
   
  =
   
 
   
 
     
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0,0754 [ ]
0,0754 [ ]
0,0754 [ ]
( ) 0,0754
'
e
au ua e
au
e
bu ub e
bu
e
cu uc e
cu
e
uu uu u e
u
D
Z Z r j Ln longitud
D
D
Z Z r j Ln longitud
D
D
Z Z r j Ln longitud
D
D
Z Z r r j Ln l
RMG
 
 
=
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
=
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
=
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
= = + + ⋅ ⋅
 
 
 
 
[ ]
ongitud Ω
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – De
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
2160 [ ]
e
D ft
f
ρ
=
658,86 [ ]
e
D m
f
ρ
=
Resistividad del terreno [ m]
[Hz]
f Frecuencia
ρ Ω −
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda – Resistencia de Carson
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
3
6
1.588 10
986.9 10
e
e
r x f
mi
r x f
km
−
−
Ω
 
=  
 
Ω
 
=  
 
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
2 4
10
e
r f
km
π − Ω
 
=  
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
1
012
[ ] [A] [ ][A]
a
u bcu
Z Z
−
=
[ ]
aa ab ac
ba bb bc
abc
ca
au
bu
u
cu
ua ub uc uu
cb cc
Z
Z
Z
Z Z
Z Z Z
Z Z Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
 
 
 
=
 
 
 
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
1
012
[ ] [A] [ ][A]
a
u bcu
Z Z
−
=
Problema
evidente
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
[ ]
aa ab ac au
ba bb bc bu
abcu
ca cb cc cu
ua ub uc uu
Z Z Z Z
Z Z Z Z
Z
Z Z Z Z
Z Z Z Z
 
 
 
=
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
No existe el producto matric
1
012
ial
[ ] [A] [ ][A]
abc
u u
Z Z
−
=




[ ]
aa ab ac au
ba bb bc bu
abc
ca cb cc cu
ua ub uc u
u
u
Z Z Z Z
Z Z Z Z
Z
Z Z Z Z
Z Z Z Z
 
 
 
=
 
 
 
1 2
2
1 1 1
1
1
3
1
A a a
a a
−
 
 
= ⋅ 
 
 
2
2
1 1 1
1
1
A a a
a a
 
 
=  
 
 
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Reducción de Kron
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0
aa ab ac a
a
ba bb bc b
b
ca cb c
au
bu
cu
ua ub
c c
uc uu u
c
Z Z Z I
V
Z Z Z I
V
Z Z Z
Z
Z
Z
Z Z Z Z I
I
V
   
 
   
 
   
  =
   
 
   
 
     
Reducción de Kron
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Reducción de Kron
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0
aa ab ac a
a
ba bb bc b
b
ca cb c
au
bu
cu
ua ub
c c
uc uu u
c
Z Z Z I
V
Z Z Z I
V
Z Z Z
Z
Z
Z
Z Z Z Z I
I
V
   
 
   
 
   
  =
   
 
   
 
     
1 2
3 4
0 0
abc abc
Z Z
V I
Z Z
 
   
=  
   
   
 
Reducción de Kron
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Reducción de Kron
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
[ ]
1
aa ab ac
ba bb bc
ca cb cc
Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z
 
 
=  
 
 
[ ]
2
au
bu
cu
Z
Z Z
Z
 
 
=  
 
 
[ ] [ ]
4 uu
Z Z
=
[ ] [ ]
3 ua ub uc
Z Z Z Z
=
1 2
3 4
0 0
abc abc
Z Z
V I
Z Z
 
   
=  
   
   
 
Reducción de Kron
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Reducción de Kron
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
[ ]
1
aa ab ac
ba bb bc
ca cb cc
Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z
 
 
=  
 
 
[ ]
2
au
bu
cu
Z
Z Z
Z
 
 
=  
 
 
[ ] [ ]
4 uu
Z Z
=
[ ] [ ]
3 ua ub uc
Z Z Z Z
=
[ ] [ ] [ ][ ] [ ]
1
1 2 4 3
abc
Z Z Z Z Z
−
= −
Kron
Reducción de Kron
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO CON
UN CABLE DE GUARDA Y LÍNEA TRANSPUESTA
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
[V ] [Z ][I ]
abc ab u
c
u abcu
=
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0
su
su
su
su
s m
su su
m a
a
m s m b
b
m m s c
u u
c
Z Z Z I
V
Z Z Z
Z
Z
Z
Z
I
V
Z Z
Z Z I
Z
Z
I
V
   
 
   
 
   
  =
   
 
   
 
     
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0,0754 [ ]
( ) 0,0754 [ ]
'
e
su e
u
e
u u e
u
D
Z r j Ln longitud
DME
D
Z r r j Ln longitud
RMG
 
 
=
+ ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
 
 
= + + ⋅ ⋅ Ω
 
 
 
 
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Línea de transmisión – De
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
2160 [ ]
e
D ft
f
ρ
=
658,86 [ ]
e
D m
f
ρ
=
Resistividad del terreno [ m]
[Hz]
f Frecuencia
ρ Ω −
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda – Resistencia de Carson
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
3
6
1.588 10
986.9 10
e
e
r x f
mi
r x f
km
−
−
Ω
 
=  
 
Ω
 
=  
 
Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
2 4
10
e
r f
km
π − Ω
 
=  
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Líneas de Transmisión con un cable de guarda – DMEu
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
3
u au bu cu
DME D D D
=
Distancia entre el cable de guarda ( ) y la fase
Distancia entre el cable de guarda ( ) y la fase
Distancia entre el cable de guarda ( ) y la fase
au
bu
cu
D u a
D u b
D u c
→
→
→
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Reducción de Kron
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0
su
su
su
su
s m
su su
m a
a
m s m b
b
m m s c
u u
c
Z Z Z I
V
Z Z Z
Z
Z
Z
Z
I
V
Z Z
Z Z I
Z
Z
I
V
   
 
   
 
   
  =
   
 
   
 
     
1 2
3 4
0 0
abc abc
Z Z
V I
Z Z
 
   
=  
   
   
 
Reducción de Kron
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Reducción de Kron
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
[ ]
1
s m m
m s m
m m s
Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z
 
 
=  
 
 
[ ]
2
su
su
su
Z
Z Z
Z
 
 
=  
 
 
[ ] [ ]
4 uu
Z Z
=
[ ] [ ]
3 su su su
Z Z Z Z
=
[ ] [ ] [ ][ ] [ ]
1
1 2 4 3
abc
Z Z Z Z Z
−
= −
Kron
Reducción de Kron
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
CAPACITANCIA DE UNA LÍNEA DE
TRANSMISIÓN CON CABLE DE GUARDA
Capacitancia para líneas con cable de guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Capacitancia para líneas con cable de guarda
Línea de transmisión con cable de
guarda
Línea de transmisión sin cable de
guarda
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
CAPACITANCIA CON CABLE DE GUARDA
Y LÍNEA NO TRANSPUESTA
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0
aa ab ac a
a
ba bb bc b
b
ca cb c
au
bu
cu
ua ub
c c
uc uu u
c
P P P q
V
P P P q
V
P P P
P
P
P
P P P P q
q
V
   
 
   
 
   
  =
   
 
   
 
     
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
1
2
ug
uu
u
h m
P Ln
RMG F
πε
   
=    
 
 
aa ab ac au
ba bb bc bu
ca cb cc cu
ua ub uc uu
P P P P
P P P P
P P P P
P P
P P
 
 
 
 
 
 
Diagonal
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Fuera de la diagonal
1
2
1
2
1
2
ua
ua au
ua
ub
ub bu
ub
uc
uc cu
uc
l m
P P Ln
D F
l m
P P Ln
D F
l m
P P Ln
D F
πε
πε
πε
   
= =    
 
 
   
= =    
 
 
   
= =    
 
 
aa ab ac
ba bb bc
ca
au
bu
cu
ua ub u
c
u
c
cb c
u
P P P
P P P
P P P
P
P
P
P
P P P
 
 
 
 
 
 
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva – Líneas no transpuestas
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
1
1
012
[ ] [ ]
[ ] [A] [ ][A]
u u
abc ab
b u
c
a c
C P
C C
−
−
=
=
Transformación de similitud
1
012
1
012 012
[ ] [A] [ ][A]
[ ] [ ]
u
abc
P P
C P
−
−
=
=
Opción 1:
Opción 2:
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
1
012
1
012 012
[ ] [A] [ ][A]
[ ] [ ]
u
abc
P P
C P
−
−
=
=
Opción 2:
EJEMPLO
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
1
012
1
012 012
[ ] [A] [ ][A]
[ ] [ ]
u
abc
P P
C P
−
−
=
=
Opción 2:
EJEMPLO
Problema
evidente
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
No existe el producto matric
1
012
ial
[ ] [A] [ ][A]
a cu
b
P P
−
=

Opción 2:
EJEMPLO
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de secuencia capacitiva
Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
No existe el producto matric
1
012
ial
[ ] [A] [ ][A]
a cu
b
P P
−
=

Solución:
Transformación de Kron
Opción 2:
EJEMPLO
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo
Tabla de contenido
Modelo línea de transmisión
1. Características, clasificación.
1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva
2. Método de las imágenes (descripción general).
3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta.
4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta.
5. Capacitancia de una línea de transmisión.
6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta.
7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta.
8. Línea de transmisión con cable de guarda.
9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no
transpuesta.
10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda.
12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta.
15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
CAPACITANCIA CON CABLE DE GUARDA
Y LÍNEA TRANSPUESTA
Capacitancia para líneas con cable de guarda transpuesta
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial
Capacitancia para líneas con cable de guarda transpuesta
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
0
mu
mu
mu
um
s m m a
a
m s m b
b
m m s c
c
um um su su
P
P
P
P P
P P
P P q
P q
V
P P P q
V
P P P q
V
   
 
   
 
   
  =
   
 
   
 
     
mu um
P P
=
Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018
Matriz de coeficientes de potencial
Capacitancia para líneas con cable de guarda transpuesta
Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
Para líneas trifásica con efecto de tierra sin cable de guarda, la
transposición permite promediar los valores de la diagonal y fuera
de la diagonal de la matriz de potenciales de Maxwell.
Cuando el modelo involucra el cable de guarda el valor promedio de
los [Psu] es diferente del promedio de los Pij de los conductores de
fase. Se deben definir valores promedios diferentes para los
conductores de fase y para el cable de guarda.
Solo es valida la opción 2: Relación entre la DME, RMG y HMG
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf
[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Flujo de potencia.pdf
Flujo de potencia.pdfFlujo de potencia.pdf
Flujo de potencia.pdf
WilderAlbeiroParadaG
 
Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia
Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia
Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia
FrancilesRendon
 
Flujo de carga
Flujo de cargaFlujo de carga
Flujo de carga
Jefferson Peña Alvarez
 
Protección de las líneas de trasmisión
Protección de las líneas de trasmisiónProtección de las líneas de trasmisión
Protección de las líneas de trasmisión
Enrikeu Aguilar
 
CALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAF
CALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAFCALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAF
CALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAF
Franz Vallejos
 
Ejercicios resueltos de flujo de potencia
Ejercicios resueltos de  flujo de potenciaEjercicios resueltos de  flujo de potencia
Ejercicios resueltos de flujo de potencia
JOe Torres Palomino
 
ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)
ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)
ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)
Himmelstern
 
Flujo de potencia
Flujo de potenciaFlujo de potencia
Flujo de potencia
AlexisRamos68
 
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
Himmelstern
 
Confiabilidad de Sistemas de Potencia
Confiabilidad de Sistemas de Potencia Confiabilidad de Sistemas de Potencia
Confiabilidad de Sistemas de Potencia
Red de Energía del Perú
 
Estabilidad en los SEP
Estabilidad  en los SEPEstabilidad  en los SEP
Estabilidad en los SEP
Wilpia Centeno Astudillo
 
3 sistema electrico de potencia en chile
3 sistema electrico de potencia en chile3 sistema electrico de potencia en chile
3 sistema electrico de potencia en chile
luishundiaz
 
3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP
3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP
3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP
Himmelstern
 
FACTS Presentacion
FACTS PresentacionFACTS Presentacion
FACTS Presentacion
Leonardo ENERGY
 
Maquinas sincronas-y-de-cd
Maquinas sincronas-y-de-cdMaquinas sincronas-y-de-cd
Maquinas sincronas-y-de-cd
jhonatan mayta
 
Lineas de transmision
Lineas de transmisionLineas de transmision
Lineas de transmision
Luis Taracena
 
Power Point Factor De Potencia
Power Point   Factor De PotenciaPower Point   Factor De Potencia
Power Point Factor De Potencia
Leonardo Blanco
 
Método de cantidades por unidad p.u.
Método de cantidades por unidad p.u. Método de cantidades por unidad p.u.
Método de cantidades por unidad p.u.
Jorge Torres
 
Diseño de la linea de transmision a 138 kv
Diseño de la linea de transmision a 138 kvDiseño de la linea de transmision a 138 kv
Diseño de la linea de transmision a 138 kvfedericoblanco
 

La actualidad más candente (20)

Flujo de potencia.pdf
Flujo de potencia.pdfFlujo de potencia.pdf
Flujo de potencia.pdf
 
Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia
Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia
Fallas Simétricas Trifásicas en un Sistema Eléctrico de Potencia
 
Flujo de carga
Flujo de cargaFlujo de carga
Flujo de carga
 
Protección de las líneas de trasmisión
Protección de las líneas de trasmisiónProtección de las líneas de trasmisión
Protección de las líneas de trasmisión
 
CALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAF
CALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAFCALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAF
CALCULO DE LINEAS Y REDES ELECTRICAS - VAF
 
Ejercicios resueltos de flujo de potencia
Ejercicios resueltos de  flujo de potenciaEjercicios resueltos de  flujo de potencia
Ejercicios resueltos de flujo de potencia
 
ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)
ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)
ETAP - Iec 60364 - cable sizing (dimensionamiento de cables)
 
Flujo de potencia
Flujo de potenciaFlujo de potencia
Flujo de potencia
 
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
ETAP - Modelado de dispositivos de proteccion etap 12
 
Confiabilidad de Sistemas de Potencia
Confiabilidad de Sistemas de Potencia Confiabilidad de Sistemas de Potencia
Confiabilidad de Sistemas de Potencia
 
Estabilidad en los SEP
Estabilidad  en los SEPEstabilidad  en los SEP
Estabilidad en los SEP
 
3 sistema electrico de potencia en chile
3 sistema electrico de potencia en chile3 sistema electrico de potencia en chile
3 sistema electrico de potencia en chile
 
3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP
3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP
3. protecciones eléctricas y criterios de ajuste ETAP
 
FACTS Presentacion
FACTS PresentacionFACTS Presentacion
FACTS Presentacion
 
Transformadores de instrumentos
Transformadores de instrumentosTransformadores de instrumentos
Transformadores de instrumentos
 
Maquinas sincronas-y-de-cd
Maquinas sincronas-y-de-cdMaquinas sincronas-y-de-cd
Maquinas sincronas-y-de-cd
 
Lineas de transmision
Lineas de transmisionLineas de transmision
Lineas de transmision
 
Power Point Factor De Potencia
Power Point   Factor De PotenciaPower Point   Factor De Potencia
Power Point Factor De Potencia
 
Método de cantidades por unidad p.u.
Método de cantidades por unidad p.u. Método de cantidades por unidad p.u.
Método de cantidades por unidad p.u.
 
Diseño de la linea de transmision a 138 kv
Diseño de la linea de transmision a 138 kvDiseño de la linea de transmision a 138 kv
Diseño de la linea de transmision a 138 kv
 

Similar a [6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf

Tema Canalizaciones electricas
Tema Canalizaciones electricasTema Canalizaciones electricas
Tema Canalizaciones electricas
Akacsuki
 
Lineas de transmisión
Lineas de transmisiónLineas de transmisión
Lineas de transmisión
Diego Liddell
 
4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian
4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian
4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian
Jose Rikaczevski
 
Líneas de transmisión eléctrica
Líneas de transmisión eléctricaLíneas de transmisión eléctrica
Líneas de transmisión eléctricaJorge Luis Jaramillo
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
ArturoMarambio
 
1654463990.sistema de-izaje
1654463990.sistema de-izaje1654463990.sistema de-izaje
1654463990.sistema de-izaje
belubel83
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
Michellelelelele Galicia
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
Jime792
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
Joselo Arcos Fuentes
 
DigSILENT PF - 09. nivel vi flujo de potencia iii
DigSILENT PF - 09. nivel vi   flujo de potencia iiiDigSILENT PF - 09. nivel vi   flujo de potencia iii
DigSILENT PF - 09. nivel vi flujo de potencia iii
Himmelstern
 
Revista digital 1 conductores ronald
Revista digital 1 conductores ronaldRevista digital 1 conductores ronald
Revista digital 1 conductores ronald
Ronald Martinez
 
395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx
395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx
395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx
ARTUREBOGAMEX
 
Revista virtual icelc_grupo_7
Revista virtual icelc_grupo_7Revista virtual icelc_grupo_7
Revista virtual icelc_grupo_7
Hebert Gonzalez
 
2.4 cable autop
2.4 cable autop2.4 cable autop
2.4 cable autop
JuanCarlosCalleCordo
 
Canalizaciones
CanalizacionesCanalizaciones
Canalizaciones
anaisr85
 
GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA
GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA
GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA
David2326
 
LINEAS DE TRANSMISIÓN BASICO
LINEAS DE TRANSMISIÓN BASICOLINEAS DE TRANSMISIÓN BASICO
LINEAS DE TRANSMISIÓN BASICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO VICENTE FIERRO
 
Revista Digital
Revista DigitalRevista Digital
Revista Digital
sadicth
 
Cap. 5 pdf
Cap. 5 pdfCap. 5 pdf

Similar a [6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf (20)

Tema Canalizaciones electricas
Tema Canalizaciones electricasTema Canalizaciones electricas
Tema Canalizaciones electricas
 
Lineas de transmisión
Lineas de transmisiónLineas de transmisión
Lineas de transmisión
 
4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian
4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian
4 la 4_3_lineas_aereas_prysmian
 
Líneas de transmisión eléctrica
Líneas de transmisión eléctricaLíneas de transmisión eléctrica
Líneas de transmisión eléctrica
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
 
1654463990.sistema de-izaje
1654463990.sistema de-izaje1654463990.sistema de-izaje
1654463990.sistema de-izaje
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
 
Canalizaciones electricas
Canalizaciones electricasCanalizaciones electricas
Canalizaciones electricas
 
DigSILENT PF - 09. nivel vi flujo de potencia iii
DigSILENT PF - 09. nivel vi   flujo de potencia iiiDigSILENT PF - 09. nivel vi   flujo de potencia iii
DigSILENT PF - 09. nivel vi flujo de potencia iii
 
Revista digital 1 conductores ronald
Revista digital 1 conductores ronaldRevista digital 1 conductores ronald
Revista digital 1 conductores ronald
 
395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx
395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx
395247294-4-1-REPRESENTACION-DE-LINEAS-DE-TRANSMISION.pptx
 
Revista virtual icelc_grupo_7
Revista virtual icelc_grupo_7Revista virtual icelc_grupo_7
Revista virtual icelc_grupo_7
 
2.4 cable autop
2.4 cable autop2.4 cable autop
2.4 cable autop
 
Canalizaciones
CanalizacionesCanalizaciones
Canalizaciones
 
GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA
GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA
GLOSARIO DE TÉRMINOS COMUNES DE GRÚA
 
LINEAS DE TRANSMISIÓN BASICO
LINEAS DE TRANSMISIÓN BASICOLINEAS DE TRANSMISIÓN BASICO
LINEAS DE TRANSMISIÓN BASICO
 
Revista Digital
Revista DigitalRevista Digital
Revista Digital
 
Cap. 5 pdf
Cap. 5 pdfCap. 5 pdf
Cap. 5 pdf
 
Lineas tecsup
Lineas tecsupLineas tecsup
Lineas tecsup
 

Último

Hidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggf
Hidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggfHidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggf
Hidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggf
JavierAlejosM
 
Becas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdf
Becas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdfBecas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdf
Becas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdf
UOC Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación
 
BOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuaria
BOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuariaBOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuaria
BOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuaria
mesiassalazarpresent
 
PLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docx
PLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docxPLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docx
PLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docx
Victor Manuel Rivera Guevara
 
HITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdf
HITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdfHITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdf
HITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdf
GROVER MORENO
 
Seguridad en mineria los Controles criticos
Seguridad en mineria los Controles criticosSeguridad en mineria los Controles criticos
Seguridad en mineria los Controles criticos
Melvin191754
 
Medicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel Pereda Sanchez.pptx
Medicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel  Pereda Sanchez.pptxMedicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel  Pereda Sanchez.pptx
Medicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel Pereda Sanchez.pptx
gabrielperedasanchez
 
PLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdf
PLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdfPLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdf
PLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdf
MariaCortezRuiz
 
PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...
PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...
PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...
CarlitosWay20
 
OPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasas
OPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasasOPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasas
OPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasas
Eder288265
 
UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
HaroldKewinCanaza1
 
IMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdf
IMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdfIMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdf
IMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdf
JonathanFernandoRodr
 
TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...
TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...
TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...
FRANCISCOJUSTOSIERRA
 
Las Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdf
Las Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdfLas Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdf
Las Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdf
NicolasGramajo1
 
Joseph juran aportaciones al control de la calidad
Joseph juran aportaciones al control de la calidadJoseph juran aportaciones al control de la calidad
Joseph juran aportaciones al control de la calidad
KevinCabrera96
 
Siemens----Software---Simatic----HMI.pdf
Siemens----Software---Simatic----HMI.pdfSiemens----Software---Simatic----HMI.pdf
Siemens----Software---Simatic----HMI.pdf
RonaldRozoMora
 
PRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDAD
PRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDADPRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDAD
PRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDAD
mirellamilagrosvf
 
choro ciclo de vida anatomía y fisiología
choro ciclo de vida anatomía y fisiologíachoro ciclo de vida anatomía y fisiología
choro ciclo de vida anatomía y fisiología
elvis2000x
 
Diagrama de flujo "Resolución de problemas".pdf
Diagrama de flujo "Resolución de problemas".pdfDiagrama de flujo "Resolución de problemas".pdf
Diagrama de flujo "Resolución de problemas".pdf
joseabachesoto
 
FISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdf
FISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdfFISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdf
FISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdf
JavierAlejosM
 

Último (20)

Hidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggf
Hidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggfHidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggf
Hidrostatica_e_Hidrodinamica.pdggggggggf
 
Becas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdf
Becas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdfBecas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdf
Becas de UOC _ Caja Ingenieros 2024-25.pdf
 
BOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuaria
BOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuariaBOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuaria
BOTAnica mesias orland role.pptx1 ciclo agropecuaria
 
PLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docx
PLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docxPLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docx
PLANIFICACION INDUSTRIAL ( Gantt-Pert-CPM ).docx
 
HITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdf
HITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdfHITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdf
HITO DE CONTROL N° 011-2024-OCI5344-SCC SAN PATRICIO.pdf
 
Seguridad en mineria los Controles criticos
Seguridad en mineria los Controles criticosSeguridad en mineria los Controles criticos
Seguridad en mineria los Controles criticos
 
Medicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel Pereda Sanchez.pptx
Medicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel  Pereda Sanchez.pptxMedicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel  Pereda Sanchez.pptx
Medicina Peruana en el siglo XX y XXI- Julio Gabriel Pereda Sanchez.pptx
 
PLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdf
PLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdfPLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdf
PLAN DE TRABAJO DE REFUERZO ESCOLAR 2024.pdf
 
PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...
PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...
PROCEDIMIENTO Y PLAN DE RESCATE PARA TRABAJOS EN ALTURAS (Recuperado automáti...
 
OPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasas
OPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasasOPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasas
OPEN_PIT.pdf..------asasasasasasasasasasasas
 
UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
UNIVERSIDAD NACIONAL ALTIPLANO PUNO - FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA.
 
IMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdf
IMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdfIMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdf
IMPORTANCIA DE LOS LIPIDOS EN FARMACIA.pdf
 
TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...
TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...
TR-514 (3) - BIS copia seguridad DOS COLUMNAS 2024 1.6.24 PREFERIDO.wbk.wbk S...
 
Las Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdf
Las Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdfLas Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdf
Las Fuentes de Alimentacion Conmutadas (Switching).pdf
 
Joseph juran aportaciones al control de la calidad
Joseph juran aportaciones al control de la calidadJoseph juran aportaciones al control de la calidad
Joseph juran aportaciones al control de la calidad
 
Siemens----Software---Simatic----HMI.pdf
Siemens----Software---Simatic----HMI.pdfSiemens----Software---Simatic----HMI.pdf
Siemens----Software---Simatic----HMI.pdf
 
PRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDAD
PRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDADPRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDAD
PRESENTACION REUNION DEL COMITE DE SEGURIDAD
 
choro ciclo de vida anatomía y fisiología
choro ciclo de vida anatomía y fisiologíachoro ciclo de vida anatomía y fisiología
choro ciclo de vida anatomía y fisiología
 
Diagrama de flujo "Resolución de problemas".pdf
Diagrama de flujo "Resolución de problemas".pdfDiagrama de flujo "Resolución de problemas".pdf
Diagrama de flujo "Resolución de problemas".pdf
 
FISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdf
FISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdfFISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdf
FISICA_Hidrostatica_uyhHidrodinamica.pdf
 

[6.0] Modelo líneas - Redes de secuencia lineas.pdf

  • 1. Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Diego Giral (UDFJC) Agosto 2018 Agosto 2018 Universidad Distrital Francisco José de Caldas dagiralr@correo.udistrital.edu.co Capitulo 1. Modelo líneas de transmisión aéreas
  • 2. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 3. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 4. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 ALGUNAS CARACTERÍSTICAS Características y clasificación
  • 5. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Definición línea de transmisión Tipo de conductores Modelo línea de transmisión Para fines de protección, una "línea" se define por las ubicaciones de los interruptores (u otros dispositivos seccionales) que se utilizan para aislar la línea de otras partes del sistema de potencia.
  • 6. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tipo de conductores Tipo de conductores Modelo línea de transmisión Los conductores para lneas aereas (Overhead line) de transmision son desnudos y de aluminio y se clasifican: AAC: All-aluminum conductor AAAC: All-aluminum-alloy conductor ACSR: Aluminum conductor steel reinforced ACAR: Aluminum conductor alloy reinforced
  • 7. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tipo de conductores Tipo de conductores Modelo línea de transmisión AAAC Construcción: Alambre de aleación de aluminio, cableado concéntricamente Aplicaciones: Líneas de transmisión y distribución, usados como neutro. AAC Construcción: Alambre de aluminio, cableado concéntricamente Aplicaciones: Líneas de transmisión y distribución, especialmente en tramos cortos
  • 8. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tipo de conductores Tipo de conductores Modelo línea de transmisión ACAR Construcción: Alambre de aluminio, cableados concéntricamente alrededor de un núcleo de aleación de aluminio. Aplicaciones: Líneas de transmisión y distribución, usados en sistemas de transmisión con span (vano o claro de la línea) largos. ACSR/AW Construcción: Alambre de aluminio, cableados concéntricamente alrededor de un núcleo de acero recubierto con aluminio / zinc clase A. Aplicaciones: Líneas de transmisión y distribución, usados como neutro, usados en sistemas de transmisión con span (vano o claro de la línea)
  • 9. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 ¿Cuando implementar? Tipo de conductores Modelo línea de transmisión AAC se utiliza en zonas urbanas donde el span es corto y los soportes estan mas juntos. La ventaja de los conductores AAC es que tienen un alto grado de resistencia a la corrosion, por este motivo se utilizan ampliamente en las zonas costeras. Los conductores AAC fueron desarrollados como consecuencia de la corrosion galvanica a la que son susceptibles los conductores ACSR. AAAC se utilizan en circuitos aereos que requieren mayor resistencia mecanica que el AAC. AAAC tambien tiene una mejor relación resistencia-peso que el AAC. Los conductores AAAC tienen un menor peso por unidad de longitud y resistencia ligeramente menor, por unidad de longitud, que el ACSR.
  • 10. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 ¿Cuando implementar? Tipo de conductores Modelo línea de transmisión ACSR tienen una mayor resistencia, se utilizan para el cruce de ros, cables de guarda, y las instalaciones que impliquen grandes span adicionales. La ventaja de ACSR es que tiene alta resistencia a la tracción y es de peso ligero, lo que significa que en vanos largos necesita menos soportes. Una de las ventajas de este conductor, en particular, es que el esfuerzo de diseño se puede lograr sin una perdida de capacidad de corriente en el conductor. La mayor diferencia entre AAC, AAAC y ACSR son los materiales con los que se fabrican. AAC es fabricado a partir de aluminio electroliticamente refinado con una pureza mínima del 99;7 %, AAAC esta hecho de una aleación de aluminio, y ACSR contiene una combinación de aluminio reforzado con acero.
  • 11. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Características Características Modelo línea de transmisión
  • 12. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Características Características Modelo línea de transmisión Vano o Claro
  • 13. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Transposición de líneas de transmisión Líneas transpuestas Modelo línea de transmisión Si los conductores no tienen una disposición geométrica equilátera, las inductancias propias y mutuas no son exactamente iguales entre si, se presenta un desbalance eléctrico en la línea. Para balancear las fases, se intercambian la posiciones de los conductores a intervalos regulares a lo largo de la íínea.
  • 14. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Clasificación (Según la disposición de los conductores) Clasificación Modelo línea de transmisión Altura: 40-70m Forma: Triangular
  • 15. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Clasificación (Según la disposición de los conductores) Clasificación Modelo línea de transmisión Altura: 20-55m Forma: Horizontal
  • 16. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Clasificación (Según la disposición de los conductores) Clasificación Modelo línea de transmisión Altura: 40-80m Forma: Vertical o bandera
  • 17. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Clasificación (Según su función) Clasificación Modelo línea de transmisión Estructura de suspensión (o alineamiento): Los conductores se encuentran suspendidos mediante cadenas de aisladores, están diseñadas para soportar el peso de los conductores y la acción del viento sobre ellos y sobre la misma estructura.
  • 18. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Clasificación (Según su función) Clasificación Modelo línea de transmisión Estructura de anclaje: Además de soportar su peso, está expuesta a tensiones adicionales por giro, esto se debe a que este tipo de estructura es construida en las deflexiones o ángulos sufridos por el trazado, además, proporcionan puntos firmes en la línea que impidan la destrucción total de la misma, en caso de ruptura de un conductor o colapso de alguna estructura contenida en tramo.
  • 19. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Clasificación (Según su función) Clasificación Modelo línea de transmisión Estructura de terminal: Son estructuras de anclaje, la diferencia se debe a que se encuentra al inicio y al final de la línea, ya sea para su acometida a una subestación o simplemente el término de ésta.
  • 20. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Estructura de Fase Horizontal Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 21. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Estructura Escalonada Clasificación Modelo línea de transmisión Torres de bandera Torres de doble bandera Torres de doble triangulo
  • 22. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HV Clasificación Modelo línea de transmisión Torre de capa horizontal Pórtico de capa horizontal Torre tipo gato
  • 23. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HV Clasificación Modelo línea de transmisión Torre de fase escalonada
  • 24. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HV Clasificación Modelo línea de transmisión Torre abeto Torre abeto invertido Torre Tonel
  • 25. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión – Nivel de tensión Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 26. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión circuito sencillo Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 27. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión circuito doble Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 28. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión seis circuitos Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 29. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión conductores en Haz Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 30. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HVDC Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 31. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HVDC Clasificación Modelo línea de transmisión Itaipú, Brasil Nivel de tensión: ± 600 𝑘𝑘𝑘𝑘 Longitud aprox: 800 km
  • 32. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HVDC Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 33. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HVDC Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 34. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Torres de transmisión HVDC Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 35. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Aisladores Clasificación Modelo línea de transmisión 1 aislador 110kv 2 aislador 220kv 3 aislador 330kv
  • 36. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Amortiguadores de vibraciones mecánicas Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 37. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Espaciadores Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 38. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Anillos de aisladores Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 39. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Esferas de balizaje o de señalización Clasificación Modelo línea de transmisión
  • 40. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Efecto corona Fenomenos Modelo línea de transmisión
  • 41. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Efecto Ferranti Fenomenos Modelo línea de transmisión Efecto Ferranti (Causa y Efecto): Una línea de transmisión transporta una cantidad sustancial de corriente de carga, si la línea esta en circuito abierto o muy con poca cargada, la tensión en el extremo final será mayor que la tensión en el extremo inicial.
  • 42. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Efecto Ferranti Fenomenos Modelo línea de transmisión Efecto Ferranti (Solución): Para estabilizar la tensión en el extremo de la línea, la inductancia serie del modelo se compensa por medio de capacitores series y la capacitancia a tierra del modelo a través de reactores shunt.
  • 43. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 44. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 MODELO BÁSICOS PARA RED DE SECUENCIA POSITIVA Modelo básico
  • 45. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Modelo equivalente Modelo Línea de Transmisión Parámetros Concentrados y Constantes Parámetros Distribuidos Parámetros Distribuidos y Constantes Parámetros Distribuidos y Dependientes de la frecuencia Modelo equivalente Modelo línea de transmisión
  • 46. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Modelo equivalente Modelo Línea de Transmisión Parámetros Concentrados y Constantes Parámetros Distribuidos Parámetros Distribuidos y Constantes Parámetros Distribuidos y Dependientes de la frecuencia Modelo equivalente Modelo línea de transmisión ( , ) f longitud λ
  • 47. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Modelo equivalente Modelo Línea de Transmisión Parámetros Concentrados y Constantes Parámetros Distribuidos Parámetros Distribuidos y Constantes Parámetros Distribuidos y Dependientes de la frecuencia Modelo equivalente Modelo línea de transmisión ( , , ) f longitud SIR λ
  • 48. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (Longitud) - 50 ó 60 Hz LÍNEAS CORTAS Parámetros Concentrados Longitud menor a 80Km Capacitancia despreciable Modelo equivalente Modelo línea de transmisión [ ] Linea L Z R jX =+ Ω
  • 49. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (Longitud) - 50 ó 60 Hz LÍNEAS LARGAS Parámetros Distribuidos 80Km ≤ Longitud < 1250km Capacitancia no es despreciable Modelo equivalente Modelo línea de transmisión [ ] serie L Z R jX =+ Ω [ ] derivacion C Y B mho =
  • 50. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (λ (longitud de onda)) - 50 ó 60 Hz Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Ondas Electromagnéticas Características * Velocidad de la onda 1. Tipo de Ondas 2. Medio de propagación. * Frecuencia y longitud de onda
  • 51. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (λ (longitud de onda)) - 50 ó 60 Hz Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Ondas Electromagnéticas propagación V f λ = propagación V T λ = ⋅
  • 52. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (λ (longitud de onda)) - 50 ó 60 Hz Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Ondas Electromagnéticas 4 arg 4 Linea Corta Linea L a λ λ < ≥
  • 53. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Source-to-line impedance ratio (SIR) - Relación de impedancia de fuente a línea C37.113-2015 IEEE Guide for Protective Relay Applications to Transmission Lines Las líneas de transmisión se clasifican como: cortas, medianas o largas. Generador Línea Z SIR Z = Líneas cortas: SIR mayores de 4 (se designa corta si el SIR es grande). Líneas medianas: SIR de 0.5 a 4 Líneas largas: SIR menores a 0.5
  • 54. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión La impedancia por unidad (pu) de una línea de longitud dada varía bastante en función de la tensión nominal (la impedancia por unidad varía con el cuadrado de la tensión), significa que la tensión nominal (Vbase) de una línea tiene un efecto significativo en el SIR, lo que, a su vez, influye en si el la línea se considera "corta", "media" o "larga". IEEE C37.113-2015
  • 55. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión IEEE C37.113-2015
  • 56. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión IEEE C37.113-2015
  • 57. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 500kV ( ) ( ) 1% 0,332 G Línea k Z j Z m + = Ω = +     500kV IEEE C37.113-2015
  • 58. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión ( ) ( ) 1% 0,332 G Línea k Z j Z m + = Ω = +     Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 500kV ( ) 2 Base Base Base V Z S = 500kV IEEE C37.113-2015
  • 59. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión ( ) ( ) 1% 0,332 G Línea k Z j Z m + = Ω = +     Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 500kV ( ) 2 500 100 Base kV Z MVA = 500kV IEEE C37.113-2015
  • 60. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión ( ) ( ) 1% 0,332 G Línea k Z j Z m + = Ω = +     Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 500kV 0,33 ) 2 ( Línea Base Z Z km Ω     + = 500kV IEEE C37.113-2015
  • 61. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión ( ) ( ) 1% 0,332 G Línea k Z j Z m + = Ω = +     Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 500kV 6 ( ) 132,9 10 Línea PU Z x Longitud Km −   + = ⋅   500kV IEEE C37.113-2015
  • 62. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 500kV Generador Línea Z SIR Z = 500kV IEEE C37.113-2015
  • 63. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Ejemplo 1: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 500kV 6 0.01 132,9 10 SIR x Longitud − = ⋅ 500kV IEEE C37.113-2015
  • 64. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión 6 0.01 132,9 10 SIR x Longitud − = ⋅ Líneas cortas: Longitudes inferiores a aproximadamente 18,7 km (SIR> 4) Líneas largas: Longitudes mayores a aproximadamente 150.4 km (SIR <0.5) 500kV IEEE C37.113-2015
  • 65. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Ejemplo 2: Para el siguiente sistema de dos nodos, determinar el SIR en función de la distancia de la línea, utilice 100MVA como potencia base, la tensión nominal del Bus A y Bus B es de 69kV ( ) ( 1% 0,5 ) 3 G Línea Z j km Z + = + Ω =     69kV IEEE C37.113-2015
  • 66. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión 3 0.01 11,13 10 SIR x Longitud − = ⋅ 69kV IEEE C37.113-2015
  • 67. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión 3 0.01 11,13 10 SIR x Longitud − = ⋅ Líneas cortas: Longitudes inferiores a aproximadamente 2,2 km (SIR> 4) Líneas largas: Longitudes mayores a aproximadamente 18.4 km (SIR <0.5) 69kV IEEE C37.113-2015
  • 68. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 f (SIR) Modelo equivalente Modelo línea de transmisión Estos ejemplos demuestran la importancia de la impedancia del generador y la tensión nominal en la clasificación de la longitud en "corto", "medio" o "largo". Para complicar aún más las cosas, las impedancias de la fuente de secuencia cero y positiva pueden variar considerablemente, de modo que una línea puede ser corta para fallas de tierra y mediana o larga para fallas de fase, o viceversa. Aunque la longitud física de las líneas es un factor en el SIR, no es apropiado describir la línea como larga, mediana o corta en función únicamente de esta consideración. IEEE C37.113-2015
  • 69. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 DISTANCIA MEDIA EQUIVALENTE (DME) RADIO MEDIO GEOMÉTRICO (RMG Modelo línea de transmisión
  • 70. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) Modelo línea de transmisión DME - RMG La distancia media equivalente (DME) o distancia media geométrica (DMG) entre un grupo de elementos de un conjunto con otro grupo de elementos de otro conjunto, se define como la raíz n-esima de todas las distancias posibles, entre cada uno de los elementos del primer conjunto con los elementos del segundo conjunto. 10 ac ad ae ag bc bd be bf bg DME d d d d d d d d d =
  • 71. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Conductores en Haz Modelo línea de transmisión DME - RMG Distancia Media Equivalente (DME) – Conductores en Haz
  • 72. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) – Conductores en Haz DME - RMG Modelo línea de transmisión Condiciones: 1. Si la distancia entre el agrupamiento de conductores es simétrica. 2. Si la distancia entre fases también es simétrica DMG es la distancia del punto medio del conjunto de conductores de una fase al punto medio del conjunto de conductores de la fase opuesta
  • 73. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) DME - RMG Modelo línea de transmisión Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores de diferentes fases Circuito trifásico sencillo a b c 3 DME Dab Dac Dbc = ⋅ ⋅
  • 74. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) DME - RMG Modelo línea de transmisión Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores de diferentes fases Circuito trifásico sencillo 3 DME Dab Dac Dbc = ⋅ ⋅ a b c Dab Dbc Dac
  • 75. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) DME - RMG Modelo línea de transmisión Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores de diferentes fases Circuito trifásico sencillo a b c
  • 76. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) DME - RMG Modelo línea de transmisión Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores de diferentes fases Circuito trifásico sencillo 3 DME Dab Dac Dbc = ⋅ ⋅ a b c
  • 77. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) DME - RMG Modelo línea de transmisión Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores de diferentes fases Circuito trifásico sencillo 3 DME Dab Dac Dbc = ⋅ ⋅ a b c
  • 78. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Distancia Media Equivalente (DME) DME - RMG Modelo línea de transmisión Distancia media geométrica entre un conductor y los conductores de diferentes fases Circuito trifásico doble 6 ' ' ' DME Dab Dac Dbc Dab Dbc Dca = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ a b c a’ b’ c’
  • 79. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Radio Medio Geométrico (RMG) DME - RMG Modelo línea de transmisión Media geométrica entre un conductor y los conductores de la misma fase.
  • 80. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Radio Medio Geométrico (RMG) DME - RMG Modelo línea de transmisión Media geométrica entre un conductor y los conductores de la misma fase. Los conductores utilizados en la práctica son mucho más complejos que éste, y es necesario recurrir a la información del fabricante para conocer el valor de RMG en cada caso.
  • 81. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Radio Medio Geométrico (RMG) DME - RMG Modelo línea de transmisión 2 2Haz fabricante RMG RMG d = ⋅ 2 3 3Haz fabricante RMG RMG d = ⋅ 2 Haz 3 Haz
  • 82. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Radio Medio Geométrico (RMG) DME - RMG Modelo línea de transmisión ( ) 3 4 4 2 Haz fabricante RMG RMG d = ⋅ ( ) 1 ' n n nHaz fabricante RMG n RMG A − = ⋅ 4 Haz n Haz
  • 83. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 RESISTENCIA Resistencia Modelo línea de transmisión
  • 84. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia DC Resistencia Modelo línea de transmisión [ ] DC L R A ρ = Ω R: resistividad del conductor ohmios (Ω) L: Longitud (m) A: Área de Modelo línea de transmisión transversal (m2) ρ: Resistividad del conductor (Ωm) Resistencia a la corriente directa: La resistencia de un alambre de cualquier material ante corriente directa, se expresa a través de la siguiente ecuación:
  • 85. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia DC Resistencia Modelo línea de transmisión
  • 86. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia (Efecto frecuencia) Resistencia Modelo línea de transmisión La resistencia de un conductor a la corriente alterna es mayor que la resistencia que presenta a la corriente directa, eso es consecuencia del efecto superficial o efecto piel.
  • 87. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia (Efecto frecuencia) Resistencia Modelo línea de transmisión La resistencia de un conductor a la corriente alterna es mayor que la resistencia que presenta a la corriente directa, eso es consecuencia del efecto superficial o efecto piel.
  • 88. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia (Efecto frecuencia) Resistencia Modelo línea de transmisión (1 Y ) CA DC s R R km Ω = + : (skin) s Y Factor que cuantifica el efecto piel La resistencia de un conductor a la corriente alterna es mayor que la resistencia que presenta a la corriente directa, eso es consecuencia del efecto superficial o efecto piel.
  • 89. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia (Efecto temperatura) Resistencia Modelo línea de transmisión Los conductores eléctricos en condiciones de operación presentan cambios en su resistencia y longitud como consecuencia de la elevación de temperatura. 2 1 1 2 [1 (T T )] R R α = + −
  • 90. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia (Efecto temperatura) Resistencia Modelo línea de transmisión 2 2 1 1 T T T T R R + = + Factor de corrección Los conductores eléctricos en condiciones de operación presentan cambios en su resistencia y longitud como consecuencia de la elevación de temperatura.
  • 91. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia Corrección por: • Temperatura • Frecuencia (Efecto Skin) Resistencia AC Resistencia Modelo línea de transmisión
  • 92. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia Corrección por: • Temperatura • Frecuencia (Efecto Skin) Resistencia AC Resistencia Modelo línea de transmisión
  • 93. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resistencia Corrección por: • Temperatura • Frecuencia (Efecto Skin) Resistencia AC Resistencia Modelo línea de transmisión
  • 94. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 * [ ] [ ] R r Longitud de la linea Km km  Ω    Ω         Resistencia AC Resistencia Modelo línea de transmisión
  • 95. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 INDUCTANCIA Inductancia Modelo línea de transmisión
  • 96. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Inductancia Modelo línea de transmisión
  • 97. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Inductancia Modelo línea de transmisión
  • 98. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Inductancia (Líneas aéreas) Inductancia Modelo línea de transmisión 2 ' DME H Lu Ln RMG m µ π    =       : : o r r Permeabilidad Permeabilidad relativa µ µ µ µ µ = 1/4 ' ( ) RMG RMG e− =
  • 99. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Inductancia (Líneas aéreas) Inductancia Modelo línea de transmisión 2 ' DME H Lu Ln RMG m µ π    =       1/4 ' ( ) RMG RMG e− = : 1 o r r Permeabilidad Lineas aereas µ µ µ µ µ = =
  • 100. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Inductancia (Líneas aéreas) Inductancia Modelo línea de transmisión 2 ' o DME H Lu Ln RMG m µ π    =       1/4 ' ( ) RMG RMG e− = : 1 o r r Permeabilidad Lineas aereas µ µ µ µ µ = =
  • 101. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Inductancia (Líneas aéreas) Inductancia Modelo línea de transmisión 7 4 2 10 ' 2 10 ' DME H Lu x Ln RMG m DME H Lu x Ln RMG km − −    =          =       ( [ , ])[ ] L Lu Longitud linea m km H = ⋅
  • 102. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 CAPACITANCIA Capacitancia Modelo línea de transmisión
  • 103. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Capacitancia Modelo línea de transmisión
  • 104. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Capacitancia Modelo línea de transmisión [ ] A C F d ε =
  • 105. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Capacitancia Modelo línea de transmisión 2 F Cu DME m Ln RMG πε   =           [ ] A C F d ε = : : r o Permitividad ε ε ε
  • 106. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Capacitancia Modelo línea de transmisión 2 F Cu DME m Ln RMG πε   =           [ ] A C F d ε = : : r o Permitividad ε ε ε : r Permitividad relativa ε 1 r Lineas aereas ε =
  • 107. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Capacitancia Modelo línea de transmisión 2 o F Cu DME m Ln RMG πε   =           9 1 10 : 36 o F m x ε π −       [ ] A C F d ε =
  • 108. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia (Líneas aéreas) Capacitancia Modelo línea de transmisión 2 o F Cu DME m Ln RMG πε   =           9 1 10 : 36 o F m x ε π −       [ ] A C F d ε = ( [ ])[ ] C Cu Longitud linea m F = ⋅
  • 109. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 RESUMEN Resumen Modelo línea de transmisión
  • 110. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resumen Resumen Modelo línea de transmisión ( [ ])[ ] C Cu Longitud linea m F = ⋅ * [ ] [ ] # r km R Longitud de la linea Km Haz   Ω       Ω       ( [ ])[ ] L Lu Longitud linea m H = ⋅ 2 o F Cu DME m Ln RMG πε   =           7 2 10 ' DME H Lu x Ln RMG m −    =       r Dato fabricante km Ω   →    
  • 111. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resumen Resumen Modelo línea de transmisión
  • 112. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Resumen – Equivalente en el dominio de la frecuencia Resumen Modelo línea de transmisión [ ] L X j L ω = Ω 1 [ ] 2 c X C jω = Ω       * [ ] [ ] # r km R Longitud de la linea Km Haz   Ω       Ω      
  • 113. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 114. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 MÉTODO DE LAS IMÁGENES Método de las imágenes
  • 115. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Método de las imágenes X Y Z z0 +Q Una carga +Q está situada en la posición (0,0,z0). El plano XY es un plano conductor indefinido conectado a tierra (potencial nulo). Calcular el potencial en cualquier punto de la región z > 0 y la densidad superficial de carga en la superficie del plano conductor.
  • 116. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Método de las imágenes Una carga +Q está situada en la posición (0,0,z0). El plano XY es un plano conductor indefinido conectado a tierra (potencial nulo). Calcular el potencial en cualquier punto de la región z > 0 y la densidad superficial de carga en la superficie del plano conductor. +Q -Q z0 -z0 E  (x,y,z) r1 r2
  • 117. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Método de las imágenes D → Distancia entre conductores de diferentes fase. l → Distancia entre la fase y las imagines de las otras fases. h → Distancia entre la fase y su imagen.
  • 118. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 119. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 MODELO SERIE LÍNEA DE TRANSMISIÓN (NO TRANSPUESTA) Línea no transpuesta Modelo línea de transmisión Impedancias propias diferentes e impedancias mutuas diferente
  • 120. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Circuito equivalente Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
  • 121. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Circuito equivalente Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta
  • 122. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta [Z ] ab ac abc ba bc c aa b cb b cc a Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       ( , ) ( , ) Impedancia propia Impedancia mutua i i i j Z Z → →
  • 123. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta [Z ] ab ac ba bc ca cb aa abc bb cc Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       ( , ) ( , ) Impedancia propia Impedancia mutua i i i j Z Z → →
  • 124. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta [Z ] aa ab ac abc ba bb bc ca cb cc Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       aa bb cc ab ab ab Z Z Z Z Z Z = = = = Línea NO transpuesta: ¿Impedancias propias diferentes e impedancias mutuas diferente?
  • 125. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta [Z ] aa ab ac abc ba bb bc ca cb cc Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =      
  • 126. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta ( ) 0,0754 [ ] ' 0,0754 [ ] ii ii a e e ij ij e e h Z r r j Ln x longitud RMG h Z r j Ln x longitud DME       = + + ⋅ + ⋅ Ω                   = + ⋅ + ⋅ Ω               Impedancia serie con retorno por tierra considerando suelo real Resistencia del conductor Resistencia de Carson Reactancia de Carson a e e r a r x = = = Distancia entre la fase i y la imagen j ij h →
  • 127. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta 4 0 4 0 2 4 10 2 2 4 10 2 2 e e r x km x x km rad P Q f P s Q µ ω ω π µ ω ω π ω π − − Ω   = →     Ω   = →       =     Impedancia serie con retorno por tierra considerando suelo real
  • 128. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta 2 2 2 3 2 Cos( ) Cos(2 ) 0.6728 Cos(2 ) ... 8 16 16 3 2 1 2 0.0386 Cos( ) Cos(2 ) Cos(3 ) ... 2 64 3 2 45 2 k k k Ln k k k k Ln k P Q π θ θ θ θ π θ θ θ     = − + ⋅ + + +           = − + + − + +     P y Q son series infinitas 3 1 2.81 10 , ij ij ij D f k x h Sen h θ ρ − −   =      
  • 129. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta Una aproximación que facilita las operaciones es la aproximación de Lewis ( ) 0,0754 ' 0,0754 e ii a e e ij e ij D Z r r j Ln RMG km D Z r j Ln D km   Ω     = + + ⋅                 Ω   = + ⋅                
  • 130. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta Una aproximación que facilita las operaciones es la aproximación de Lewis ( ) 0,0754 ' 0,0754 a e ii e e ij i e j D Z j Ln RMG km D Z j r r r D Ln km   Ω     = + + ⋅                 Ω   = + ⋅                 Resistencia del conductor Resistencia de Carson a e r a r = = Distancia entre la fase i y la fase j ij D →
  • 131. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta Una aproximación que facilita las operaciones es la aproximación de Lewis 0,0754 0,0 ) ' 75 ( 4 e ii a e e ij e ij D Z r r j Ln RMG km D Z r j Ln D km   Ω     = + + ⋅                 Ω   = + ⋅                 0 7 0 1 0.001 2 4 10 , 2 60[H 0,0 5 z] 7 4 km x f f µ ω π µ π ω π − Ω   = ⋅ ⋅     = = → =
  • 132. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta Una aproximación que facilita las operaciones es la aproximación de Lewis ( ) 0,0754 ' 0,0754 ii a e i e ij e j e Z r r j Ln RMG km Z r j Ln D km D D   Ω     = + + ⋅                 Ω   = + ⋅                
  • 133. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – De Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta Resistividad del terreno [ m] [Hz] f Frecuencia ρ Ω − = Para modelar el sistema de retorno teniendo en cuenta las condiciones reales del suelo, Carson propuso un conductor ficticio de retorno, situado a una distancia de los conductores de fase igual a De 658,86 [ ] e D m f ρ =
  • 134. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – De Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta 2160 [ ] e D ft f ρ = 658,86 [ ] e D m f ρ = Resistividad del terreno [ m] [Hz] f Frecuencia ρ Ω − =
  • 135. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Resistividad de diferentes suelos Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta Tipo de suelo (Ω/m) Resistividad (ρ) Agua de mar 0.01 – 1.0 Suelo húmedo orgánico 10 Suelo húmedo (tierra media) 100 Suelo seco 1000 Roca 104 Pizarra pura 107 Arenisca 109 Roca triturada 1.5 x 108
  • 136. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Resistencia de Carson Modelo línea de transmisión Línea no transpuesta 3 6 1.588 10 986.9 10 e e r x f mi r x f km − − Ω   =     Ω   =     f Frecuencia → 2 4 10 e r f km π − Ω   =    
  • 137. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de secuencia Modelo línea de transmisión [ ] [ ] [ ] 1 secuencia fase Z A Z A −   =   Transformación de similitud para obtener la matriz de secuencia Línea no transpuesta
  • 138. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de secuencia Modelo línea de transmisión [ ] 00 01 02 secuencia 10 11 12 20 21 22 Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       Línea no transpuesta [ ] secuenci 0 a 12 Z [ ] Z =
  • 139. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 140. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 MODELO SERIE LÍNEA DE TRANSMISIÓN (TRANSPUESTA) Línea transpuesta Modelo línea de transmisión Impedancia propia igual e impedancias mutua igual
  • 141. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Circuito equivalente Modelo línea de transmisión Línea transpuesta
  • 142. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea transpuesta [Z ] s m m abc m s m m m s Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       aa bb cc ab ab ab Z Z Z Z Z Z = = = = Línea transpuesta: Impedancias propias iguales e impedancias mutuas iguales
  • 143. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea transpuesta ( ) 0,0754 [ ] ' 0,0754 [ ] e s a e e m e D Z r r j Ln longitud RMG D Z r j Ln longitud DME     = + + ⋅ ⋅ Ω             = + ⋅ ⋅ Ω        
  • 144. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea transpuesta ( ) 0,0754 [ ] ' 0,0754 [ ] e a e e e s m D r r j Ln longitud RMG D r j Ln longitud DME Z Z     = + + ⋅ ⋅ Ω             = + ⋅ ⋅ Ω         Impedancia Propia Impedancia mutua s m Z Z → →
  • 145. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea transpuesta ( ) [ ] 0,0754 0,0 ' [ ] 754 e s a e e m e D Z r r j Ln longitud RMG D Z r j Ln longitud DME     = + + ⋅ ⋅ Ω             = + ⋅ ⋅ Ω         0 7 0 1 0.001 2 4 10 , 2 60[H 0,0 5 z] 7 4 km x f f µ ω π µ π ω π − Ω   = ⋅ ⋅     = = → =
  • 146. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de fase Modelo línea de transmisión Línea transpuesta ( ) 0,0754 [ ] ' 0,0754 [ ] e a e e s e m Z j Ln longitud D r r D r RMG Z j Ln longitud DME     = + + ⋅ ⋅ Ω             = + ⋅ ⋅ Ω         Resistencia del conductor Resistencia de Carson ( , ) a e e a f r D f r ρ = = = 0 7 0 1 0,0754 0.001 2 4 10 , 2 60[Hz] km x f f µ ω π µ π ω π − Ω   = ⋅ ⋅     = = → =
  • 147. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – De Modelo línea de transmisión Línea transpuesta 2160 [ ] e D ft f ρ = 658,86 [ ] e D m f ρ = Resistividad del terreno [ m] [Hz] f Frecuencia ρ Ω − =
  • 148. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Resistividad de diferentes suelos Modelo línea de transmisión Línea transpuesta Tipo de suelo (Ω/m) Resistividad (ρ) Agua de mar 0.01 – 1.0 Suelo húmedo orgánico 10 Suelo húmedo (tierra media) 100 Suelo seco 1000 Roca 104 Pizarra pura 107 Arenisca 109 Roca triturada 1.5 x 108
  • 149. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Resistencia de Carson Modelo línea de transmisión Línea transpuesta 3 6 1.588 10 986.9 10 e e r x f mi r x f km − − Ω   =     Ω   =     f Frecuencia → 2 4 10 e r f km π − Ω   =    
  • 150. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de secuencia Modelo línea de transmisión Línea transpuesta Transformación de similitud para obtener la matriz de secuencia [ ] [ ] [ ] 1 secuencia fase Z A Z A −   =  
  • 151. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de secuencia Modelo línea de transmisión Línea transpuesta 012 2 0 0 [Z ] 0 0 0 0 s m s m s m Z Z Z Z Z Z     =       − − + 1 012 [Z ] [A] [Z ][A] abc − =
  • 152. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de secuencia Modelo línea de transmisión Línea transpuesta 0 3 0 2 2 ( 3 ) 0,0754 [ ] ' s m e a e Z Z Z D Z r r j Ln longitud RMG DME = +     = + + ⋅ ⋅ Ω     ⋅     1 2 1 2 0,0754 [ ] ' s m a Z Z Z Z DME Z Z r j Ln longitud RMG = = −     = = + ⋅ ⋅ Ω        
  • 153. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de secuencia Modelo línea de transmisión Línea transpuesta La impedancia de secuencia positiva y negativa no se ve afectada por el sistema de retorno, la consideración que se hagan del suelo (ideal o no), no afecta el resultado. La impedancia de secuencia cero, por el contrario, si se ve afectada por el sistema de retorno. La variación de la impedancia de secuencia cero varia según la distancia De.
  • 154. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – Matriz de secuencia Modelo línea de transmisión Línea transpuesta Red de secuencia cero Red de secuencia positiva Red de secuencia negativa
  • 155. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 156. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia de una línea de transmisión Línea de transmisión sin cable de guarda Modelo línea de transmisión
  • 157. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia de una línea de transmisión Línea de transmisión sin cable de guarda Modelo línea de transmisión
  • 158. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 159. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 CAPACITANCIAS LÍNEA DE TRANSMISIÓN NO TRANSPUESTA Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión
  • 160. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Método de las imágenes D → Distancia entre conductores de diferentes fase. l → Distancia entre la fase y las imagines de las otras fases. h → Distancia entre la fase su imagen.
  • 161. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Metodología Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión 1. Determinar la matriz de coeficientes de potencial. 2. Determinar la matriz de coeficientes de Maxwell. 3. Determinar las capacitancias de secuencia.
  • 162. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión [V ] [P ][ ] abc abc abc Q = [V ] Tensión [ ] Densidad de carga [P ] Coeficiente de potencial abc abc abc Q → → →
  • 163. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión [V ] [P ][ ] abc abc abc Q = a aa ab ac a b ba bb bc b c ca cb cc c V P P P q V P P P q V P P P q             =                  
  • 164. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión a aa ab ac b ba bb bc a b c c ca cb cc V P P P V P P P V P q q P P q         =                       Vector de densidad de carga
  • 165. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión aa ab ac ba bb bc ca cb c b b c a a c c P P P P P P P P V q V q P V q                   =             Matriz de coeficiente de potencial
  • 166. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición 11 22 33 1 2 1 2 1 2 aa a bb b cc c h m P Ln RMG F h m P Ln RMG F h m P Ln RMG F πε πε πε     =             =             =         Diagonal ab ac ba aa bb bc ca cb cc P P P P P P P P P           Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión
  • 167. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión Fuera de la diagonal 12 12 23 23 31 31 1 2 1 2 1 2 ab ba bc cb ac ca l m P P Ln D F l m P P Ln D F l m P P Ln D F πε πε πε     = =             = =             = =         ab ac ba aa bb bc ca cb cc P P P P P P P P P          
  • 168. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 [V ] [P ][ ] abc abc abc Q = Carga de un condensador Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión Despejando Q
  • 169. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 1 [ ] [P ] [V ] abc abc abc Q − = Carga de un condensador Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión
  • 170. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 1 [ ] [P ] [V ] abc abc abc Q − = Carga de un condensador Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión Circuitos ¿? Q =
  • 171. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 1 [ ] [P ] [V ] abc abc abc Q − = Carga de un condensador Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión Circuitos [c] Q CV =
  • 172. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 1 [ ] [P ] abc abc C − = Carga de un condensador Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión 1 [ ] [P ] [V ] abc abc abc Q − =
  • 173. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 [C ] aa ab ac ba b ab b bc ca c c b cc C C C C C C C C F m C − −     − −     −   =    −    Matriz de coeficiente de Maxwell Matriz de coeficientes de Maxwell – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión
  • 174. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Coeficiente o Capacitancias de Maxwell Coeficientes de Maxwell – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión [C ] ab ac abc ba b aa bb cc c ca cb C C F C C m C C C C C − −       = − −         − −  
  • 175. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Coeficiente de inducción electrostática Coeficiente de inducción electrostática – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión [C ] ab aa abc ac ba bc c cb b c a b c C C C C F C C C C m C − − − − −       =         −  
  • 176. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva – Línea sin transposición Capacitancia para una línea sin transposición Modelo línea de transmisión 1 1 012 [ ] [ ] [ ] [A] [ ][A] abc abc abc C P C C − − = = Transformación de similitud 1 012 1 012 012 [ ] [A] [ ][A] [ ] [ ] abc P P C P − − = = Opción 1: Opción 2:
  • 177. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 178. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión CAPACITANCIAS LÍNEA DE TRANSMISIÓN TRANSPUESTA
  • 179. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Metodología Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión 1. Determinar la matriz de coeficientes de potencial. 2. Determinar las capacitancias de secuencia.
  • 180. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial – Líneas transpuestas Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión [P ] s m m abc m s m m m s P P P P P P P P P     =       The matrix of potential coefficients can be expressed in terms of self- and mutual-potential coefficients
  • 181. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión ¿Cómo obtener los valores de Ps y Pm? Para obtener los valores de Ps y Pm se tienes dos opciones: Opción 1: Promedio de los elementos de la diagonal y fuera de la diagonal de la matriz de potencial de una línea no transpuesta. Opción 2: Relación entre la DME, RMG, LMG y HMG
  • 182. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión Opción 1: Promedio de los elementos de la diagonal y fuera de la diagonal de la matriz de potencial de una línea sin transposición. 3 3 3 3 [ ] 3 3 3 P 3 3 aa bb cc aa bb ab ca bc ab ca bc ab ca bc ab ca bc ab ca abc Transpuest bc ab ca cc aa b c c c b b a P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P + + + + + + + + +         =      + + + + + + + + +     
  • 183. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión Opción 2: Relación entre la DME, RMG, LMG y HMG 1 2 1 2 s m HMG P Ln RMG LMG P Ln DME πε πε   =       =     3 3 a b c ab ac bc HMG h h h LMG l l l = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ h → Distancia entre la fase y su imagen. l → Distancia entre la fase y las imagines de las otras fases.
  • 184. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión 1 1 012 [ ] [ ] [ ] [A] [ ][A] abc abc abc C P C C − − = = Transformación de similitud 1 012 1 012 012 [ ] [A] [ ][A] [ ] [ ] abc P P C P − − = = Opción 1: Opción 2:
  • 185. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva – Líneas transpuestas Capacitancia para una línea transpuesta Modelo línea de transmisión 0 012 1 2 0 0 [ ] 0 0 0 0 C C C C     =      
  • 186. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 187. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN CON CABLES DE GUARDA Líneas de transmisión con cables de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
  • 188. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 189. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con dos cables de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 190. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 191. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO CON UN CABLE DE GUARDA Y LÍNEA NO TRANSPUESTA Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
  • 192. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda [V ] [Z ][I ] abc ab u c u abcu = Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 193. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0 aa ab ac a a ba bb bc b b ca cb c au bu cu ua ub c c uc uu u c Z Z Z I V Z Z Z I V Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z I I V                   =                   Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 194. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0,0754 [ ] 0,0754 [ ] 0,0754 [ ] ( ) 0,0754 ' e au ua e au e bu ub e bu e cu uc e cu e uu uu u e u D Z Z r j Ln longitud D D Z Z r j Ln longitud D D Z Z r j Ln longitud D D Z Z r r j Ln l RMG     = = + ⋅ ⋅ Ω             = = + ⋅ ⋅ Ω             = = + ⋅ ⋅ Ω             = = + + ⋅ ⋅         [ ] ongitud Ω Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 195. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – De Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie 2160 [ ] e D ft f ρ = 658,86 [ ] e D m f ρ = Resistividad del terreno [ m] [Hz] f Frecuencia ρ Ω − =
  • 196. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda – Resistencia de Carson Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 3 6 1.588 10 986.9 10 e e r x f mi r x f km − − Ω   =     Ω   =     Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie 2 4 10 e r f km π − Ω   =    
  • 197. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 1 012 [ ] [A] [ ][A] a u bcu Z Z − = [ ] aa ab ac ba bb bc abc ca au bu u cu ua ub uc uu cb cc Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z       =       Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 198. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 1 012 [ ] [A] [ ][A] a u bcu Z Z − = Problema evidente Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie [ ] aa ab ac au ba bb bc bu abcu ca cb cc cu ua ub uc uu Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z       =      
  • 199. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda No existe el producto matric 1 012 ial [ ] [A] [ ][A] abc u u Z Z − =     [ ] aa ab ac au ba bb bc bu abc ca cb cc cu ua ub uc u u u Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z       =       1 2 2 1 1 1 1 1 3 1 A a a a a −     = ⋅      2 2 1 1 1 1 1 A a a a a     =       Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 200. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Reducción de Kron Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0 aa ab ac a a ba bb bc b b ca cb c au bu cu ua ub c c uc uu u c Z Z Z I V Z Z Z I V Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z I I V                   =                   Reducción de Kron
  • 201. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Reducción de Kron Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0 aa ab ac a a ba bb bc b b ca cb c au bu cu ua ub c c uc uu u c Z Z Z I V Z Z Z I V Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z I I V                   =                   1 2 3 4 0 0 abc abc Z Z V I Z Z       =             Reducción de Kron
  • 202. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Reducción de Kron Modelo línea de transmisión – Cable de guarda [ ] 1 aa ab ac ba bb bc ca cb cc Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       [ ] 2 au bu cu Z Z Z Z     =       [ ] [ ] 4 uu Z Z = [ ] [ ] 3 ua ub uc Z Z Z Z = 1 2 3 4 0 0 abc abc Z Z V I Z Z       =             Reducción de Kron
  • 203. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Reducción de Kron Modelo línea de transmisión – Cable de guarda [ ] 1 aa ab ac ba bb bc ca cb cc Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       [ ] 2 au bu cu Z Z Z Z     =       [ ] [ ] 4 uu Z Z = [ ] [ ] 3 ua ub uc Z Z Z Z = [ ] [ ] [ ][ ] [ ] 1 1 2 4 3 abc Z Z Z Z Z − = − Kron Reducción de Kron
  • 204. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 205. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO CON UN CABLE DE GUARDA Y LÍNEA TRANSPUESTA Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
  • 206. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda [V ] [Z ][I ] abc ab u c u abcu = Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 207. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0 su su su su s m su su m a a m s m b b m m s c u u c Z Z Z I V Z Z Z Z Z Z Z I V Z Z Z Z I Z Z I V                   =                   Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 208. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0,0754 [ ] ( ) 0,0754 [ ] ' e su e u e u u e u D Z r j Ln longitud DME D Z r r j Ln longitud RMG     = + ⋅ ⋅ Ω             = + + ⋅ ⋅ Ω         Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie
  • 209. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Línea de transmisión – De Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie 2160 [ ] e D ft f ρ = 658,86 [ ] e D m f ρ = Resistividad del terreno [ m] [Hz] f Frecuencia ρ Ω − =
  • 210. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda – Resistencia de Carson Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 3 6 1.588 10 986.9 10 e e r x f mi r x f km − − Ω   =     Ω   =     Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie 2 4 10 e r f km π − Ω   =    
  • 211. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Líneas de Transmisión con un cable de guarda – DMEu Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Líneas de transmisión con cables de guarda – Modelo serie 3 u au bu cu DME D D D = Distancia entre el cable de guarda ( ) y la fase Distancia entre el cable de guarda ( ) y la fase Distancia entre el cable de guarda ( ) y la fase au bu cu D u a D u b D u c → → →
  • 212. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Reducción de Kron Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0 su su su su s m su su m a a m s m b b m m s c u u c Z Z Z I V Z Z Z Z Z Z Z I V Z Z Z Z I Z Z I V                   =                   1 2 3 4 0 0 abc abc Z Z V I Z Z       =             Reducción de Kron
  • 213. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Reducción de Kron Modelo línea de transmisión – Cable de guarda [ ] 1 s m m m s m m m s Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z     =       [ ] 2 su su su Z Z Z Z     =       [ ] [ ] 4 uu Z Z = [ ] [ ] 3 su su su Z Z Z Z = [ ] [ ] [ ][ ] [ ] 1 1 2 4 3 abc Z Z Z Z Z − = − Kron Reducción de Kron
  • 214. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 215. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 CAPACITANCIA DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN CON CABLE DE GUARDA Capacitancia para líneas con cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
  • 216. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Capacitancia para líneas con cable de guarda Línea de transmisión con cable de guarda Línea de transmisión sin cable de guarda Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
  • 217. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 218. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 CAPACITANCIA CON CABLE DE GUARDA Y LÍNEA NO TRANSPUESTA Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
  • 219. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0 aa ab ac a a ba bb bc b b ca cb c au bu cu ua ub c c uc uu u c P P P q V P P P q V P P P P P P P P P P q q V                   =                  
  • 220. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 1 2 ug uu u h m P Ln RMG F πε     =         aa ab ac au ba bb bc bu ca cb cc cu ua ub uc uu P P P P P P P P P P P P P P P P             Diagonal
  • 221. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Fuera de la diagonal 1 2 1 2 1 2 ua ua au ua ub ub bu ub uc uc cu uc l m P P Ln D F l m P P Ln D F l m P P Ln D F πε πε πε     = =             = =             = =         aa ab ac ba bb bc ca au bu cu ua ub u c u c cb c u P P P P P P P P P P P P P P P P            
  • 222. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva – Líneas no transpuestas Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 1 1 012 [ ] [ ] [ ] [A] [ ][A] u u abc ab b u c a c C P C C − − = = Transformación de similitud 1 012 1 012 012 [ ] [A] [ ][A] [ ] [ ] u abc P P C P − − = = Opción 1: Opción 2:
  • 223. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 1 012 1 012 012 [ ] [A] [ ][A] [ ] [ ] u abc P P C P − − = = Opción 2: EJEMPLO
  • 224. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 1 012 1 012 012 [ ] [A] [ ][A] [ ] [ ] u abc P P C P − − = = Opción 2: EJEMPLO Problema evidente
  • 225. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda No existe el producto matric 1 012 ial [ ] [A] [ ][A] a cu b P P − =  Opción 2: EJEMPLO
  • 226. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de secuencia capacitiva Capacitancia para líneas con cable de guarda sin transposición Modelo línea de transmisión – Cable de guarda No existe el producto matric 1 012 ial [ ] [A] [ ][A] a cu b P P − =  Solución: Transformación de Kron Opción 2: EJEMPLO
  • 227. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Tabla de contenido – Líneas aéreas circuito sencillo Tabla de contenido Modelo línea de transmisión 1. Características, clasificación. 1.1 Modelo básicos para red de secuencia positiva 2. Método de las imágenes (descripción general). 3. Modelo serie para una línea de transmisión no transpuesta. 4. Modelo serie para una línea de transmisión transpuesta. 5. Capacitancia de una línea de transmisión. 6. Capacitancia para una línea de transmisión no transpuesta. 7. Capacitancia para una línea de transmisión transpuesta. 8. Línea de transmisión con cable de guarda. 9. Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 10.Impedancia de secuencia cero con un cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 11.Capacitancia de una línea de transmisión con cable de guarda. 12.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 13.Capacitancia con cable de guarda para una línea de transmisión transpuesta. 14.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión no transpuesta. 15.Capacitancia con K cables de guarda para una línea de transmisión transpuesta.
  • 228. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 CAPACITANCIA CON CABLE DE GUARDA Y LÍNEA TRANSPUESTA Capacitancia para líneas con cable de guarda transpuesta Modelo línea de transmisión – Cable de guarda
  • 229. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial Capacitancia para líneas con cable de guarda transpuesta Modelo línea de transmisión – Cable de guarda 0 mu mu mu um s m m a a m s m b b m m s c c um um su su P P P P P P P P P q P q V P P P q V P P P q V                   =                   mu um P P =
  • 230. Diego Giral (UDFJC) Análisis de Fallas – Capítulo 1: Modelo de elementos Agosto 2018 Matriz de coeficientes de potencial Capacitancia para líneas con cable de guarda transpuesta Modelo línea de transmisión – Cable de guarda Para líneas trifásica con efecto de tierra sin cable de guarda, la transposición permite promediar los valores de la diagonal y fuera de la diagonal de la matriz de potenciales de Maxwell. Cuando el modelo involucra el cable de guarda el valor promedio de los [Psu] es diferente del promedio de los Pij de los conductores de fase. Se deben definir valores promedios diferentes para los conductores de fase y para el cable de guarda. Solo es valida la opción 2: Relación entre la DME, RMG y HMG