Lineas de Transmision.Alta tension .pptx

Sistemas de Energía y Equipos Eléctricos
Dr.-Ing. Rodrigo Palma Behnke
Depto. de Ingeniería Eléctrica
EL4103, Universidad de Chile / 2012
Parámetros de Línea
Los parámetros de línea dependen de la configuración y material conductor utilizado
Medidas normalizadas
       
km
F
C
km
H
L
km
mho
km
S
G
km
R /
,
/
,
/
,
/
,
/ '
'
'
'

Las dimensiones de los conductores son entregadas en forma normalizada por los
fabricantes
norma métrica --> sección mm2
norma norteamericana --> sección en CM
1 CM = 1 circular mil = área de círculo de diámetro 1 milésimo de pulgada
1 MCM = 1 mil circular mil = 1000 CM
Cálculo de parámetros (I)
1.1 Modelos de líneas de transmisión

Capacidad Térmica de una Línea de Transmisión
0
50
100
150
200
250
0 10 20 30 40
temperatura C
 
 
 
MVA
80 °C en el conductor
sin sol
con sol



50 °C en el conductor
sin sol
con sol
1.1 Modelos de líneas de transmisión
Cálculo de parámetros (II)

Líneas de Transmisión (XVII)
3. Las componentes de los sistemas eléctricos de potencia
1. Resistencia de línea  
km
R /
'

La resistencia de línea es responsable de pérdidas de potencia activa de
una línea, teniendo poca influencia sobre la capacidad de transmisión de una línea.
A
R


'
resistividad
[ mm2/km]
sección
efectiva [mm2]
Valores son función de: material, dimensiones (trenzado), temperatura, frecuencia
(efecto pelicular).
Al/St
305/40.
Material Resistividad [Ohm mm2/km]
Cu 17,24-17,80
Al 28,70
Aluminio/Acero
240/40 30,00-36,00
Nivel de
Tensión [kV]
R´ [Ohm/km]
20 0.3...0.6
110 0.15...0.2
220 0.09
380 0.03
Valores
Típicos
distribución
corriente alterna
distribución
corriente continua

Líneas de Transmisión (XVIII)
2. Conductancia Paralelo  
km
mho
km
S
G /
,
/
'
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 100 200 300 400
 
ef
V kV
 
km
M
G´ no puede ser calculada en forma analítica. Factores que influyen: aisladores o fuga
aislación, geometría, condiciones climáticas, voltaje de operación.
'
1
G
Valores Típicos
Efecto Corona:
Pérdidas
corona por
fase
´
2
3
G
U
P B
Corona 






En general G‘ se desprecia en líneas aéreas.
UB se refiere a la tensión nominal.

Líneas de Transmisión (XIX)
3. Inductancia serie de línea    
' '
/ , /
L H km L H m
La inductancia serie de una línea constituye la reactancia de línea y tiene gran
incidencia sobre la capacidad de transmisión de una línea. Los valores dependen de:
frecuencia, disposición geométrica de las fases. En menor grado: tipo de conductor
(radio equivalente), tipo de material. El campo magnético responsable de la existencia
de x, no se ve afectado por la presencia de la tierra aire similar tierra
(permeabilidad).



































 



R
D
R
D
R
D
R
D
L ln
10
2
2
10
ln
2
10
4
8
10
4
ln
2
8
ln
4
1
2
7
7
7
7
0
0
0
´










Inductancia
Interna
Inductancia
externa
Caso Inductancia de un conductor
D
2r1
Inductancia de línea monofásica
2
ln
10
2
2
10
1
ln
10
2
2
10
7
7
2
7
7
1
r
D
L
r
D
L




















2
ln
1
ln
2
1
10
2 7
2
1
r
D
r
D
L
L
Lt
2r2
L
I



3. Inductancia serie de línea (Enlaces propios internos de una hebra)
H
dy
dS
1m
1
i
)
(
int y
B
y

H
dy
dS
1m
1
i
)
(
int y
B
y
L
I


3. Inductancia serie de línea (Enlaces propios internos de una hebra)

3. Inductancia serie de línea (Enlaces propios externos de una hebra)
H
dy
dS
1m
1
i
)
(
int y
B
y
y r
 ( )
ext
B y
Enlaces propios totales

3. Inductancia serie de línea    
' '
/ , /
L H km L H m

1
y 2
y
12
D
2
i
dS
2
dy 1m
1
i
Conductor 1 Conductor 2

Líneas de Transmisión (XX)
ik
ik
k
k
D
a
M
R
a
L
ln
2
ln
4
1
2
0
´
0
´















Descomposición
para par de
conductores
Inductancia
propia
Operatoria General
´
´
´
2 ik
k
i
par M
L
L
L 


Inductancia
mutua
´ ´ ´
1
n
k k k lk l
l
l k
V j L I j M I
 


  
Dos sistemas trifásicos
Sistema de n-
conductores
Condiciones para que
sea válido?
Fuente:UNIDO

Líneas de Transmisión (XXI)
Efecto de la utilización de conductores
fasciculados
D
2R
d
2R
Fase 1 Fase 2 Fase 3
Sistema trifásico con
dos conductores por
fase
Utilización de fórmula
general?
Tres conductores por
fase
d
d
2R
Cuatro conductores por
fase
d
d
2R
d

Líneas de Transmisión (XXII)
Uso de Transposiciones
a
b
c
Ejemplo desbalance
 
Deq
R
L
X
R
Deq
L
ln
10
2
1
ln
10
2
ln
10
2
7
-
'
7
-
´
'
7
-
´


 















xd
xa
Componente de conductor
(laboratorio)
Componente de distancia
(experimental)
Reactancia
serie

Líneas de Transmisión (XXIII)
Impedancia de líneas de transmisión con conductor simple y fasciculado
Fuente:UNIDO

Líneas de Transmisión (XXIV)
Reactancia en líneas de transmisión trifásicas Al/St, f=50Hz
Sección
Al/St
Fuente:UNIDO

Líneas de Transmisión (XXV)
4. Capacitancia Paralelo  
km
F
C /
'
La Capacitancia paralelo es producida por el campo eléctrico transversal de la línea y
corresponde a una capacidad --> presencia de corriente de excitación de la línea en
caso de aplicarle tensión (incluso operando en vacío). Los valores dependen de:
frecuencia, presencia de tierra. En menor grado: tipo de conductor(radio
equivalente),disposición de fases.
Descripción general del fenómeno (líneas de campo)
Fuente:UNIDO

Líneas de Transmisión (XXVI)
Forma general de cálculo
Método de las imágenes




Edx
V
V
q
C
aplicada
tensión
conductor
de
carga
Distancia entre
conductores
Intensidad de
campo
eléctrico
 
2
0
1 1
ln ln
4
C a d
X X X Deq
f R
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
Componente
conductor
M Ohm km
Componente
de distancia
Análogo a L‘, uso de tablas
experimentales
Fuente:UNIDO

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