Este documento presenta una introducción al modelo de líneas de transmisión aéreas. Explica las características y clasificación de las líneas, incluyendo los tipos de conductores, la transposición, y la clasificación según la disposición, función y nivel de tensión. También describe los componentes clave de las líneas como torres, aisladores, amortiguadores y espaciadores.
Este Manual,es uno de los materiales que entregamos cuando Capacitamos los Miembros IEEE PES UNAC,a las empresas que requieren de nuestros servicios,de las cuales estamos muy agradecidos por la confianza.
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Flujo de potencia
1. Análisis del Estudio del flujo de carga en los sistemas eléctricos de potencia.
2. Definición de las 4 (cuatro) variables reales asociadas a cada una de las barras
de los sistemas eléctricos de potencia.
3. Análisis de los Tipos de barras de los sistemas eléctricos de potencia.
4. Análisis del problema de flujo de potencia.
5. Fórmulas utilizadas en los flujo de potencia
a) Potencia real o activa programada que se está generando en una
cierta barra.
b) Potencia real o activa programada que demanda la carga en una
cierta barra.
c) Potencia reactiva programada que se está generando en una cierta
barra.
d) Potencia reactiva programada que demanda la carga en una cierta
barra.
e) Potencia real o activa programada total que está inyectando dentro
de la red en cierta barra.
f) Potencia reactiva programada total que está inyectando dentro de la
red en cierta barra.
g) Error de potencia real o activa.
h) Error de potencia reactiva.
6. Estudio de método Gauss-Seidel en la solución del problema de flujo de
potencia.
7. Estudio del método Newton-Raphson en la solución del problema de flujo de
potencia.
8. Flujos de carga en sistemas radiales y sistemas anillados.
9. Métodos para la formación de la matriz admitancia de barra (Ybus o Ybarra).
10. Técnicas de esparcidad.
Los Sistemas de Transmisión AC Flexible (llamados FACTS) tienen un gran rango de aplicaciones gracias a su buena controlabilidad mediante sistemas electrónicos de potencia. Los FACTS se utilizan para reducir costes y mejorar las líneas de distribución y la calidad del suministro de energía eléctrica, además de tener una gran flexibilidad para adaptarse a diferentes condiciones de trabajo.
Las aplicaciones básicas de los dispositivos FACTS son:
o Control de flujo de potencia
o Incremento de la capacidad de transmisión
o Control de voltaje
o Compensación de energía reactiva
o Mejoras de estabilidad
o Mejoras de calidad de potencia
o Mejoras de calidad de suministro
o Mitigación del efecto flicker
o Interconexión de generación renovable y distribuida
podemos ver como funcionan las maquinas sincronas y de cd en un motor y las perdidas que se genera, tambien el funcionamiento en las masquinas trifasicas
Flujo de potencia
1. Análisis del Estudio del flujo de carga en los sistemas eléctricos de potencia.
2. Definición de las 4 (cuatro) variables reales asociadas a cada una de las barras
de los sistemas eléctricos de potencia.
3. Análisis de los Tipos de barras de los sistemas eléctricos de potencia.
4. Análisis del problema de flujo de potencia.
5. Fórmulas utilizadas en los flujo de potencia
a) Potencia real o activa programada que se está generando en una
cierta barra.
b) Potencia real o activa programada que demanda la carga en una
cierta barra.
c) Potencia reactiva programada que se está generando en una cierta
barra.
d) Potencia reactiva programada que demanda la carga en una cierta
barra.
e) Potencia real o activa programada total que está inyectando dentro
de la red en cierta barra.
f) Potencia reactiva programada total que está inyectando dentro de la
red en cierta barra.
g) Error de potencia real o activa.
h) Error de potencia reactiva.
6. Estudio de método Gauss-Seidel en la solución del problema de flujo de
potencia.
7. Estudio del método Newton-Raphson en la solución del problema de flujo de
potencia.
8. Flujos de carga en sistemas radiales y sistemas anillados.
9. Métodos para la formación de la matriz admitancia de barra (Ybus o Ybarra).
10. Técnicas de esparcidad.
Los Sistemas de Transmisión AC Flexible (llamados FACTS) tienen un gran rango de aplicaciones gracias a su buena controlabilidad mediante sistemas electrónicos de potencia. Los FACTS se utilizan para reducir costes y mejorar las líneas de distribución y la calidad del suministro de energía eléctrica, además de tener una gran flexibilidad para adaptarse a diferentes condiciones de trabajo.
Las aplicaciones básicas de los dispositivos FACTS son:
o Control de flujo de potencia
o Incremento de la capacidad de transmisión
o Control de voltaje
o Compensación de energía reactiva
o Mejoras de estabilidad
o Mejoras de calidad de potencia
o Mejoras de calidad de suministro
o Mitigación del efecto flicker
o Interconexión de generación renovable y distribuida
podemos ver como funcionan las maquinas sincronas y de cd en un motor y las perdidas que se genera, tambien el funcionamiento en las masquinas trifasicas
Estas especificaciones cubrirán las condiciones requeridas para la fabricación, pruebas y entrega de conductores autoportantes de aluminio tipo DAC, que se instalarán en las redes del Sub Sistema de Distribución Secundaria.
Convocatoria de becas de Caja Ingenieros 2024 para cursar el Máster oficial de Ingeniería de Telecomunicacion o el Máster oficial de Ingeniería Informática de la UOC
[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