El documento presenta un análisis de sistemas de potencia de Stevenson realizado por el Ingeniero Widmar Aguilar en abril de 2022. Incluye cálculos de reactancia, impedancia y capacitancia para diferentes configuraciones de líneas de transmisión, así como tablas y diagramas para ilustrar los resultados.

1. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
ING. WIDMAR AGUILAR
Abril 2022

2. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
ING. WIDMAR AGUILAR
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3. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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4. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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5. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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6. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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7. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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9. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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10. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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11. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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12. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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13. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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14. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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15. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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=?
Se sabe que;
= ln + ln + ln ( )
La densidad de flujo es: = ( ) ; = 8.85 10#$ %
& = =
'
La diferencia de potencial dentro de un campo E entre dos puntos 1 y 2 es:
$ = ( &) = ( )
$
$
$ = (
*
= +, $
$
$ = (+, 2 − +, 1) = ln (
/
)
La expresion es correcta.
=
$
[ 1 ln + 1 ln + 1 ln 2)
1 = −30
3
= −30 10#4
$555
=
$567
∗$555
[ −30 ln
5.559
− 30 ln
5.559
+ 60 ln 2)

16. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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=
$567
∗$555
( -165.644+165.644+41.588)
=
$567
∗$555
(41.588) C/m
=
$567∗$5/
∗9.9; ∗$555
(41.588) (V)
= 747.92
Se sabe que: ? =
$
@
=
$
; A = 60 BC
C= q/V
La capacitancia al neutro es:
D = E
FG
HI (
J
K
)
=
HI (
J
K
)
? =
$
FG
LM (
J
K
)
=
HI (
J
K
)
( )
? =
94. ∗$5/ ∗$56N
+ n O P (Ω − R)
? =
,94 ∗$5T
+ n O P (Ω − R)
Como : ? = 196.1 Ω. RU++V = 196100 WΩ − RU++VX

17. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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? = 196.1 Ω. RU++V = 31554.9 W Ω − RX
? =
$.YY9∗$57
+ n O P (Ω − RU++V)
196100 =
1.778∗106
A
+nOZ
P
+ n O P =
11766000
$.YY9∗$555555
= 6.617
= [4.4$Y
= 747.69
Z =
YY.4]
=
;
YY.4]
= 0.00665 A^
Z = 0.00665 A^ ∗
$ _`
a
= 0.0803 U,
Z = 80.3 RU+ ; d = 160.6 mil ---milipulgada
Db = ) = (160.6) = 25792 Db
De:
? =
$.YY9∗$57
+ n O P (Ω − RU++V)
f= 25 Hz
? =
$.YY9∗$57
;
+ n O P (Ω − RU++V)
? = 0.0711 104
+ n O
$
5.5544;
P (Ω − RU++V)
? = 0.3564 104
(Ω − RU++V)

18. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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El radio de este conductor es:
r =
5.4
U, ∗
a
$ _`
= 0.0268 ft
? =
$.YY]
;5
104
ln O
$5
5.5 49
P = 0.2107x b Ω. RU++V
La susceptancia capacitiva es:
c =
$
de
=
$
5. $5Yf g Ω. _hh
c = 4.746 10#4 i
_hh
c = 4.746
ji
_hh
Usando la tablas del libro:
La reactancia capacitiva al neutro es:
De la tabla A3:
?′ = 0. 1074 b Ω. RU++V V 60 BC 1 ft de espaciamiento

19. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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?′* = 0.06831 log )
?′* = 0.06831 log 10
?n
* = 0.06831 b Ω. RU++V
Luego: ?′ =
45
;5
(0.1074) = 0.1288 b Ω. RU++V 50 Hz
?′* =
45
;5
(0.06831) = 0.0819 b Ω. RU++V 50 Hz
? = ?′V + ?′) = 0.2107
c =
$
de
=
$
5. $5Y
c = 4.744
op
RU++V
Tipo Cardinal ACSR : r= 1.196/2 (in) * ft/12in
Z = 0.0498 A^

20. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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D` =
HI(
J
K
)
=
∗9.9; $56/
HI (
q
q.qrTs
)
D` = 9.274 10#$
t/R
D` = 9.274 10#$
104
v
%
$56w
D` = 9.274 10#x 3%
[:
z = 2{A D` ` = 377 ∗ 9.274 10#x
∗
$55555
√x
3}
z = 201858.86
3}
*
}
$573}
z = 0.2018
}
Conductor tipo Osprey : r =0.879/2 in
Z = 0.439 U, ∗
a
$
= 0.03663 A^
La capacitancia al neutro es:

21. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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D` =
HIO
J
K
P
F/m
D= ~ = √25 ∗ 25 ∗ 42
w
= 29.72 A^
D` =
∗9.9; $56/
HIO
T.•
q.qw77w
P
= 8.301 x 10#$ %
D` = 8.301 x 10#$
104 3%
$56w
D` = 8.301 x 10#x 3%
D` = 8.301 x 10#x
∗ 1.609
3%
_hh
D` = 0.0134
3%
_hh
De: ? =
$
@
=
$
xYY∗5.5$x
oΩ. RU++V
? =
$
@
=
$
xYY∗5.5$x
104
Ω. RU++V
? = 0.1979 104
Ω. RU++V
Si L =150 millas
D` = 0.0134
3%
_hh
∗ 150 = 2.01 v t
? = 0.1979 104
Ω. RU++V *1/150 milla
? = 1319.33 Ω

22. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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Z =
x. 9
= 1.64 €R
D` =
HIO
J
K
P
F/m
= ~ = √12 ∗ 12 ∗ 24
w
= 15.12 R
? =
.94
10]
ln O
$;.$
5.5$4
P Ω. R
? =
.94
45
10]
ln O
$;.$
5.5$4
P Ω. R
? = 0.325 10]
Ω. R
Si L= 125 millas
L = 125*1.609 = 201.125 Km
? = 0.325 10]
Ω.
( 5$.$ ;∗$555)
? = 1616 Ω

23. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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El diagrama del problema es:
De:
=
$
[1 ln( )- 1 ln( )- 1 ln(
•/
•
)+1 ln(
•
•/
)]
= [ln( )- ln( )- ln(
•/
•
)+ln(
•
•/
)]
Por propiedad de logaritmos:
= [{ln( )- ln( )}- {ln(
•/
•
)-ln(
•
•/
)}]
= [ln( )- ln(
•/
•
)]
D =
…
= E
FG
[HI(
J
K
)# HI(
†/
†
)]
D =
HI(
J
K
)# HI(
†/
†
)
(F/m)
D` = 2 D =
[HI(
J
K
)# HI(
†/
†
)]
(F/m)
D` = 2 D =
HI(
J
K
)# HI(
†/
†
)
(F/m)

24. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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b) como: Z =
5. ]
U, =
5. ]
U, ∗
a
$ _`
Z = 0.00954 A^ ; = 10 A^
H= 2x25 = 50 ft
B$ = √50 + 100 = 51 A^
D` =
HIO
J
K
P
%
D` =
∗9.9; $56/
HIO
/q
q.qqTNr
P
= 7.995 10#$ %
De: D` = 2 D =
HI(
J
K
)# HI(
†/
†
)
(F/m)
D` = 2 D =
∗9.9; 10−12
HI(
/q
q.qqTNr
)# HI(
N/
Nq
)
(F/m)
D` = 2 D =
∗9.9; 10−12
4.]x;
(F/m)
D` = 8.018 10#$ %

25. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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De:
~ = ‡
w
= √12 ∗ 12 ∗ 24
w
= 15.12 R
Z =
x. 9
= 1.64 €R
B$ = ˆ = 41.76 R
B x = n = 41.76 R
Bx$ = n = 46.64 R
B$ = B = Bx = 40 R
D` =
9.9; $56/
HIO
/N./
q.q/7r
P#HI(
r/.•7∗r/.•7∗r7.7r
rq∗rq∗rq
)

26. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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D` =
$56/
4.;949
= 8.442 10#$
t/R
?c =
$
@
=
$5/
xYY∗9.
Ω. m
?c = 3.142 x 109
Ω.m
b) Si l= 125 milla
l = 125 milla * 1609 m/milla = 201125 m
?c = 3.142 x 109
Ω.m/ 201125 m
?c = 1562.21 Ω
Se sabe que:
? =
.94
10]
ln( ) Ω R al neutro
? =
.94
104
ln( ) Ω R
= √11 ∗ 11 ∗ 22
w
= 13.86 R
Conductor tipo Bluejay → Z =
$. ;]
U,

27. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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Z =
$. ;]
U, ∗ 2.54 10#
_`
Z = 0.016 R
? =
.94
45
104
ln(
$x.94
5.5$4
) Ω R
? = 3.226 10;
Ω R
b)
Se determina que conductor es el del agrupamiento : ACSR de 26/7 hilos
Š = 1113000 Db = 1113 bDb
El área es equivalente a los dos conductores agrupados por fase, el área de uno
de los conductores es:
Šn
=
$$$x
= 556.5 bDb = 556500 Db
De la tabla A1, se puede apreciar que para esta área corresponde un conductor
tipo:
Conductor tipo: Dove (26/7)

28. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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Z =
5.] Y
U, ∗
.; $56
_`
= 0.01177 R
RMG = 0.0314 ft *
5.x59
a
D’= √‹bŒ ∗ 0.4 = √0.0314 ∗ 0.3048 ∗ .4 = 0.06187 R
? =
.94
104
ln( ) Ω R
? =
.94
45
104
ln(
$x.94
5.54$9Y
) Ω R
? = 2.561 x 10;
Ω R
Conductor tipo rail: r=
$.$4;
U,
r=
$.$4;
U, ∗
2.54 10−2
R
U,
= 0.0148 R
~ = √ 9 9 18
w
= 11.34 R
Se sabe que: ? =
.94
10]
ln(
n
) Ω R al neutro
? =
.94
104
ln(
n
) Ω R
n
= √Zx. 4
T
= √Z.
w

29. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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n
= √0.0148 . 0.45
w
= 0.14418
? =
.94
45
104
ln(
$$.x
5.$$9
) Ω R
? =2.082 x 10;
Ω R
Tipo de conductor Drake: RMG= 0.0373 ft
= √14 + 3.5 = 14.43 A^
n = √14 + 28. 5 = 31.753 A^
n = √28 + 25 = 37.537 A^
•
= •
= √14.43 31.753
r
= 21.405 A^
= 20 ; n = 18

30. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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•
= √28 25
r
= 26.457 A^
Se tiene que: ~ = ‡ • • •
w
= √21.405 ∗ 21.405 ∗ 26.457
w
~ = 22.972 ft
La RMG de cada fase es:
‹bŒ # ˆ = √37.537 ∗ 0.0373 = 1.183 A^
‹bŒ # ˆ = √32 ∗ 0.0373 = 1.0925 A^
‹bŒ # ˆ = √37.537 . 0373 = 1.183 A^
i
•
= √1.183 1.0925 1.183
w
i
•
= 1.152 A^
finalmente:
Ž = 2 10#Y
ln O
•E
•
‘ P
Ž = 2 10#Y
ln O
.]Y
$.$;
P
Ž = 5.985 x 10#Y
B/R
?’ = “ Ž = 377 ∗ 5.985 x 10#Y
?’ = 2.257 10# Ω
_hh
∗ 1609
?’ = 0.363
Ω
_hh
b) D` =
HI(
J•E
K
)
(F/m)
Z =
$.$59
U, ∗
a
$
Z = 0.0461 A^

31. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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‹bŒ # ˆ = √37.537 ∗ 0.0461 = 1.315 A^
‹bŒ # ˆ = √32 ∗ 0.0461 = 1.2145 A^
‹bŒ # ˆ = √37.537 . 0461 = 1.315 A^
i
•
= √1.315 1.2145 1.315
w
i
•
= 1. 2806 A^ = r
D` =
HIO
J•E
K
P
D` =
9.9; $56/
HI(
.T•
/. sq7
)
(F/m)
D` = 19.261 10#$
O
%
P
? =
$
@
=
$5/
xYY∗$]. 4$
Ω . R ∗
_hh
$45]
? = 8.56 10
(Ω. RU++V)
La corriente es:
z = `/?
z =
/ws
√w
$555
9.;4 $5r A/ Ω. RU++V
z = 0.9308 A/ RU++V/AVp[

32. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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OTROS:
1)
De la tabla de conductores, para el área de 636000 CM y 54/3
hilos, se tiene:

33. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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‹bŒ = 0.0329 ft
RMG= 0.0329 ft *
5.x59
a
= 0.01003 R
La resistencia del conductor a 50 0 C es de: 0.1678 Ω /milla
a) L= 310 KM
‹ = .1678
Ω
_hh ∗$.45]
G”
”•––
* 310 Km = 32.33 Ω
b)
Ž = 2 10#Y
ln O •E
i
P (H/m)
~ = ‡
w
~ = √8 8 16
w
= 10.079 R
Ž = 2 10#Y
ln(10.079/0.01003) (H/m)
Ž = 13.825 10#Y •
Ž = 13.825 10#Y •
∗ 310000 R
Ž = 0.4285 B
?’ = “ Ž = 377 ∗ 0.4285 (Ω)
?’ = 161.58 Ω
De: Z = R+ j X
— = 32.33 + ˜ 161.58 (Ω)
c) Z =
5.]]Y
U,
Z =
5.]YY
U, ∗
.; $56 ”
_`
= 0.01241 R

34. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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D` =
HIO
J•E
K
P
O
%
P
D` =
9.9; $56/
HI($5.5Y]/5.5$ $)
O
%
P
D` = 8. 10#$
O
%
P *310000 m
D` = 248 10#9
t
™` = “ D` = 377 *248 10#9
(p)
™` = 93.496 10#;
(p)
d)
z =
…š
d›
=
5555/√x
/
œ e
(A)
z =
5555
√x
∗ (377 ∗ 248 10#9
)
z = 118.75 Š
Q = 3 *(220/√3 ) ∗ 118.75 (KVAR)
• = 45.25 10x
Š‹ = 45.25 b Š‹
2)

35. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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COMO =1,5 cm, se tiene que:
Zn
= ‹bŒ = Z[#
/
r = 0.779 Z
Ž = 2 10#Y
ln O
•E
i
P (H/m)
a) ~ = √7 7 14
w
= 8.819 m
b) R
i = √0.779 0.4 = √0.779 1.5 10# 0.4
i = 0.0684 R
Ž = 2 10#Y
ln(8. .819/0.0684) (H/m)
Ž = 9.719 x10#Y •
?’ = “ Ž ; A = 50 BC
?’ = 2{A Ž = 2{. 50 9.719 x10#Y
Ω/R
?’ = 3.053 10# Ω
?’ = 0.3053
Ω
b)
a) ~ = ‡
w
= √7 7 14
w
= 8.819 m

36. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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El área de un solo conductor es:
Š = 2 {Z = 2 { (15) RR
g
;.54Y $56r
A= 2790046 CM
2790046 CM = { )
d = 1670.34 mil *
_`
$555 _h
.;
_`
) = 4.246 cm → Z = 2.121 €R
Zn
= ‹bŒ = Z[#
/
r = 0.779 Z
Zn
= 0.779 ∗ (2.121) = 1.652 €R
Ž = 2 10#Y
ln O
•E
n
P (H/m)
?’ = 2{A Ž = 2{. 50 2 10#Y
ln O
•E
n
P Ω/R
?’ = 2{A Ž = 2{. 50 2 10#
ln O
•E
n
P Ω/žR
?’ = 2{. 50 2 10#
ln O
9.9$]
5.5$4;
P Ω/žR
?’ = 0.3945 Ω/žR
3)

37. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
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Conductor tipo Pheasant de 1272000 CM → ‹bŒ = 0.0465 ft
‹bŒ = 0.0465 ft x 0.3048 m/ft
‹bŒ = 0.0142 R
~ = ‡
w
= √8 8 16
w
= 10.0793 R
De: Ž = 2 10#Y
ln O •E
i
P (H/m)
p = √‹bŒ ∗ ) = √0.0142 0.45
p = 0.07994 R
Ž = 2 10#Y
ln O
$5.5Y]x
5.5Y]]
P (H/m)= 9.674 x 10#Y •
?’ = 2{A Ž ; A = 60 BC
?’ = 377 9.674 x 10# Ω
?’ = 36.47 10# Ω
b) L= 160 KM
?’ = 36.47 10# Ω
∗ 160 b
?’ = 58.35 Ω
De: Ÿ = 100 b Š ; = 345

38. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
ING. WIDMAR AGUILAR
Abril 2022
— =
…
¡
=
x;
$55
= 1190.25 Ω
?¢3 = 58.35
$
$$]5. ;
= 0.049 £v
4)

39. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
ING. WIDMAR AGUILAR
Abril 2022
a) Se determina la resistencia a 50 grados, de la tabla:
‹ = 0.1442
Ω
_hh
∗
_hh
$.45]
‹ = 0.8896
Ω
De: Ž = 2 10#Y
ln O •E
i
P (H/m)
= √7.5 + 6.7 = 10.057 R
~ = ‡
w
= √10.057 10.057 13.4
w
= 11.067 R
p =
p = √‹bŒ. ) = ¤0.0355 A^ ∗ 0.3048
a
∗ 0.45
w

40. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
ING. WIDMAR AGUILAR
Abril 2022
p = 0.1298 R
Ž = 2 10#Y
ln O
$$.54Y
5.$ ]9
P (H/m)= 8.891 x 10#Y •
Ž = 8.891 x 10# •
D` =
HI(
J•E
J•›
)
Z =
$.5;$
U, ∗
.; $56
_`
Z = 0.01335 R
i = ‡Z. )2
3
= ‡0.01335. (0.45)
w
i = 0.139 R
D` =
9.9; $56/
HI($$.54Y/5.$x])
F/m
D` = 12.703 10#]
F/Km
b) L= 380 Km ; R = 0.8896
Ω
∗ 380 R
‹ = 34.06 Ω
Ž = 8.891 x 10# •
∗ 380 R
Ž = 0.3378 B
D` = 12.703 10#]
F/Km*380
D` = 4.827 10#4
t = 4.827 vt
C)
La admitancia Y:
™ = ˜c

41. CAPITULO II: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA DE STEVENSON
ING. WIDMAR AGUILAR
Abril 2022
c = 2{A D,
c = 2 { 60 12.703 10#]
s/Km
c = 4.788 10#4
s/Km
c = 4.788 10#4
s/Km *380 Km
c = 1.819 (p)