Sistemas de transporte y distribución de las líneas eléctricas (página 2)
Enviado por Alvaro pascual
Toda la información sobre el capitulo "regulación de tensión de las líneas eléctricas" se ha obtenido en referencia a los textos de V. Duarte (2003), apuntes de cátedra de la asignatura "maquinas e instalaciones eléctricas", Facultad regional de rio grande. (Argentina). En este temario, se aprecian las diferentes formas de regular la tensión para su transporte y la compensación de la potencia generada en la generación de la energía para su distribución.
Sobretensiones
Sobretensiones en redes eléctricas
El cálculo de sobretensiones de línea, es un paso imprescindible y a tener en cuenta para el diseño de redes eléctricas, por medio de estos cálculos, se determina el nivel de aislamiento de la línea y los aparatos de protección de los equipos. El objetivo de estos cálculos, es el de señalar cuál es el punto donde se origina la sobretensión y como proteger a la línea y a su vez, otro objetivo es determinar la distribución estadística para seleccionar los aislamientos.
Parámetros de las sobretensiones:
Valor de cresta: Dependen de la causa y su origen y del tipo de sobretensión, ya que en sobretensiones temporales y de frente lento, se originan por una falta de carga que se queda atrapada en el lado de consumo, en este caso producen amortiguamiento en los equipos que forman parte de la red y en los coeficientes de reflexión. En las sobretensiones de de frente rápido, originadas por maniobra en la línea hay que añadir al caso anterior, las impedancias de los componentes del proceso transitorio.
Por otro lado tenemos las sobretensiones producidas por descargas atmosféricas (tormentas), que influyen en las impedancias de los componentes de la línea, coeficientes de reflexión próximos al punto de impacto y el momento de la descarga.
Frecuencia de las oscilaciones de la línea: estas son producidas a la frecuencia de la alimentación de red o las originadas en los equipos, cables o en la longitud de la línea.
Si se producen por un impacto, esta es unidireccional y depende del tiempo de la descarga que suele ser del orden de milisegundos.
Duración: depende directamente de la causa de esta y la amortiguación del efecto que produzcan los equipos.
Tipos de sobretensiones.
Los diferentes tipos de sobretensiones a nivel enunciativo son:
Temporales, de frente lento, de frente rápido, de frente muy rápido, de baja frecuencia (Tensión permanente a frecuencia industrial y sobretensión temporal) y transitorias.
Aislamientos
Clasificación del aislamiento.
Primera clasificación:
Aislamiento autorregenerable: recupera las propiedades originales al desaparecer el llamado contorneo y sus causas.
Aislamiento no auto-regenerable: suele quedar averiado después de una descarga.
Segunda clasificación:
Aislamiento externo: es el aislamiento a través del aire o de una superficie exterior en contacto con el aire sometido a condiciones dieléctricas y ambientales.
Aislamiento interno: es la parte interna del aislamiento de un equipo eléctrico que está protegido de las solicitaciones ambientales mediante una o varias envolventes
En general, el aislamiento externo es autorregenerable y el aislamiento interno no.
Caracterización del aislamiento
La rigidez dieléctrica, depende de la forma de la onda de la tensión aplicada a la red, las condiciones medioambientales y la polaridad.
La descarga disruptiva dice que un aislamiento puede soportar una serie de ocasiones y fallar en otras al ser sometido de forma repetitiva a la misma onda de tensión.
Caracterización del aislamiento
PararrayosPararrayos de óxidos metálicos (ZnO): Son los más comunes y utilizados, sus principales ventajas, son que permiten prescindir de resistencias, explosores y de la conexión de condensadores en paralelo. También se puede destacar la ventaja de que presentan una tensión residual estable debido a la ausencia de explosores.
Estos están constituidos de un material envolvente cerámico, dotan la instalación de muy buena estabilidad en los varistores que permite disminuir sus dimensiones sin una variación de precio.
Niveles de protección de un pararrayos.
En resumen, los niveles de protección a tener en cuenta para la elección de un pararrayos son el efecto del tiempo producido en la cresta, los impulsos de tipo maniobra y los impulsos tipo rayo.
Márgenes de protección.
El margen de protección viene dado por el cociente de la ecuación de la tensión soportada a impulsos tipo rayo de la aparamenta. Su margen es igual o mayor de 1,2.
Margen de protección a impulsos tipo maniobra.
El margen de protección a impulsos tipo maniobra, viene dado por el cociente de la ecuación de la tensión soportada a impulsos tipo maniobra tipo del pararrayos. Su margen es igual o mayor de 1,15.
Instalación de pantallas
Existen dos tipos de instalaciones, apantallamiento de líneas por modelo electromagnético y apantallamiento de subestaciones, o bien con una instalación de cables puestos a tierra o con puntas "Franklin".
Apantallamiento de líneas
Apantallamiento de subestaciones mediante cables de tierra.
Puestas a tierra
La puesta a tierra, básicamente es un camino (de una impedancia baja) para que circule la corriente y termine derivando a tierra. Con esta línea se pretende la seguridad y la protección sobre personas y equipos. Estos equipos, se conectan a la puesta a tierra por medio de un conductor o un conjunto de conductores llamados toma de tierra. Este tipo de conexión, aunque en ejecución sea similar, es completamente diferente a la conexión del neutro, esta es de protección y la otra es de carga.
Opinión.
Toda la información sobre el capitulo "sobretensiones" se ha obtenido en referencia a los textos de J.A. Martinez Velasco (2008), "coordinación de aislamientos en redes eléctricas de alta tensión" Mc Graw Hill, Universidad politécnica de Barcelona. En el tema de sobretensiones, Se describen los diferentes tipos de sobretensiones en los sistemas de alta tensión, tanto por falla como por inclemencias meteorológicas como el rayo, sus derivaciones a tierra y diferentes tipos de aislamientos.
Autoexamen
1. ¿Cuál es de las siguientes características son las que pertenecen a los conductores de fase?
A/ Alta resistencia de impedancia eléctrica y su alta resistencia a la tracción mecánica.
B/ Baja resistencia de impedancia eléctrica y su alta resistencia a la tracción mecánica.
C/ Baja resistencia de impedancia eléctrica y su baja resistencia a la tracción mecánica.
2. ¿De qué materiales se constituyen los diferentes tipos de aisladores
A/ Metálicos, de vidrio, que ofrecen mayores ventajas como la detección de fallos al ser transparentes y de composite, constituidos por un núcleo de vidrio que los dota de una gran resistencia de tracción y recubiertos de una capa plástica de material polimérico.
B/ Plásticos, de vidrio, que ofrecen mayores ventajas como la detección de fallos al ser transparentes y de composite, constituidos por un núcleo de vidrio que los dota de una gran resistencia de tracción y recubiertos de una capa plástica de material polimérico.
C/ Porcelánicos, de vidrio, que ofrecen mayores ventajas como la detección de fallos al ser transparentes y de composite, constituidos por un núcleo de vidrio que los dota de una gran resistencia de tracción y recubiertos de una capa plástica de material polimérico.
3. ¿Qué es la capacidad de una línea eléctrica?
A/ Es la relación entre la carga eléctrica del conductor y la diferencia de potencial eléctrica que produce este. Se deduce de la siguiente fórmula:
B/ Es la relación entre la carga eléctrica del conductor y la diferencia de potencial eléctrica que produce este. Se deduce de la siguiente fórmula:
C/ Es la relación entre la carga eléctrica del conductor y la diferencia de potencial eléctrica que produce este. Se deduce de la siguiente fórmula:
4. ¿Qué es la conductancia o perditancia?
A/ Es la conducción de la corriente eléctrica que ofrece un circuito, digamos que es lo contrario a la resistencia eléctrica. Debido a las fugas de corriente que tienen los aisladores (corrientes de fuga), aunque sean mínimas, son un valor a tener en cuenta para un cálculo preciso de la misma y se deduce de la ley de Ohm:
B/ Es la conducción de la corriente eléctrica que ofrece un circuito, digamos que es lo mismo a la resistencia eléctrica. Debido a las fugas de corriente que tienen los aisladores (corrientes de fuga), aunque sean mínimas, son un valor a tener en cuenta para un cálculo preciso de la misma y se deduce de la ley de Ohm:
C/ Es la conducción de la corriente eléctrica que ofrece un circuito, digamos que es lo contrario a la resistencia eléctrica. Debido a las fugas de corriente que tienen los apoyos (corrientes de fuga), aunque sean mínimas, son un valor a tener en cuenta para un cálculo preciso de la misma y se deduce de la ley de Ohm:
5. ¿Qué es una E.T.D?
A/ Estaciones Transformadoras de Distribución (E.T.D.): Reducen la tensión de media a baja (400v).
B/ Estaciones Transformadoras de Distribución (E.T.D.): Transforman la tensión desde el nivel de la red de reparto hasta el de la red de distribución en media tensión.
C/ Estaciones Transformadoras de Distribución (E.T.D.): Se sitúan al otro lado de la red de transporte y son las encargadas de reducir la tensión a tensiones de reparto.
6. Los conductores de papel impregnado….
A/ Tienen una gran resistencia al envejecimiento, a la ionización y a la humedad. Este tipo de cable, es ideal para redes subterráneas de alta tensión debido a que prácticamente no tienen averías.
B/ Tienen una gran rigidez dieléctrica, soporta grandes temperaturas y resiste muy bien la humedad. Son de aislamiento EPR.
C/ Tienen muy mal envejecimiento. Este tipo de cable, es ideal para redes subterráneas de alta tensión, producen un gran número de averías.
7. ¿A qué tipo de sistema pertenece el siguiente esquema?
A/ Sistema Radial
B/ Sistema de anillos y mallas
C/ Conexión doble radial
8. Cuando a un circuito, se le agregan ramas entre puntos de conexión ya existentes, se configura…
A/ Sistema Radial
B/ Sistema Mallado
C/ Sistema de anillo
9. ¿A qué tipo de sistema pertenece el siguiente esquema?
A/ Sistema tipo "R" y "L"
B/ Sistema tipo "T"
C/ Sistema tipo "pi"
10. ¿En qué tipo de líneas eléctricas hay que contemplar la longitud de incremento de la línea eléctrica y calcular la capacitancia distribuida a lo largo de la línea y la relación con la impedancia?
A/ Líneas de transporte de larga longitud.
B/ Líneas de distribución en baja tensión, desde el CT hasta el punto de consumo.
C/ B/ Líneas de distribución en media tensión, desde el CT hasta el punto de consumo.
11. La regulación del voltaje con compensación de la carga…
A/…incide sobre la capacitancia, lo hace compensando de diferente manera en función del tipo de carga, ya sea inductiva o capacitiva. Los métodos de regulación con compensación de carga son mediante baterías de bobinas, baterías de condensadores, compensadores estáticos de potencia reactiva y compensadores síncronos.
B/…incide sobre la carga, lo hace compensando de diferente manera en función del tipo de carga, ya sea inductiva o capacitiva. Los métodos de regulación con compensación de carga son mediante baterías de bobinas, baterías de condensadores, compensadores estáticos de potencia reactiva y compensadores síncronos.
C/…incide sobre la inducción, lo hace compensando de diferente manera en función del tipo de carga, ya sea inductiva o capacitiva. Los métodos de regulación con compensación de carga son mediante baterías de bobinas, baterías de condensadores, compensadores estáticos de potencia reactiva y compensadores síncronos.
12. ¿Cómo realizan la compensación de la potencia reactiva las baterías de de bobinas?
A/ Realizan la compensación de la potencia reactiva en una sola dirección, su rendimiento, es muy rápido debido a una serie de contactos electrónicos para su conexión y desconexión La contrapartida, es que requieren de una maniobra muy compleja que puede llegar a producir sobretensiones con consecuencias directas sobre la red.
B/ Realizan la compensación de la potencia reactiva en una sola dirección, su rendimiento, es muy elevado debido a una serie de contactos mecánicos para su conexión y desconexión La contrapartida, es que requieren de una maniobra muy compleja que puede llegar a producir sobretensiones con consecuencias directas sobre la red.
C/ Realizan la compensación de la potencia reactiva en una dos direcciones, su rendimiento, es muy elevado debido a una serie de contactos mecánicos para su conexión y desconexión La contrapartida, es que requieren de una maniobra muy compleja que puede llegar a producir sobretensiones con consecuencias directas sobre la red.
13. ¿Cuáles son los parámetros básicos de las sobre tensiones?
A/ Valor de la cresta, frecuencia de oscilaciones de la línea y su longitud.
B/ Valor del pico, frecuencia de oscilaciones de la línea y su duración.
C/ Valor de la cresta, frecuencia de oscilaciones de la línea y su duración.
14. ¿Qué ventajas ofrecen los pararrayos de óxidos metálicos?
A/ Permiten prescindir de resistencias, explosores y de la conexión de condensadores en paralelo. También se puede destacar la ventaja de que presentan una tensión residual estable debido a la ausencia de explosores.
B/ Permiten prescindir de resistencias, explosores y de la conexión de condensadores en paralelo. También se puede destacar la ventaja de que presentan una tensión residual muy irregular debido a la ausencia de explosores.
C/ Se sirven de resistencias, explosores y de la conexión de condensadores en paralelo. También se puede destacar la ventaja de que presentan una tensión residual estable debido a la ausencia de explosores.
Nota: Las respuestas correctas, aparecen subrayadas en color amarillo como este ejemplo.
Conclusiones
La mayor repercusión que puede tener el temario de transporte de energía eléctrica a mi juicio, es la de aportar a una sociedad pobre como en la del país en el que resido actualmente (Haití) en el que los problemas de transporte de energía eléctrica son diarios, nuevas formulas u opciones para mejorar este hecho. No es digno en pleno siglo XXI, que una sociedad por pobre que sea, no disponga de energía eléctrica las 24 horas del dia debido al mal estado de sus líneas. Espero poder aportar con mis conocimientos en la materia mi granito de arena en esta área.
Referencias
Según Obed Jiménez, M.C. Vicente Cantú, M.C. y Conde, Arturo………….PAGINA 9
Según Enríquez Azuara, Aarón……………………………………………..PAGINA 14
Según el reglamento técnico de líneas aéreas de alta tensión, dice que: "los cálculos eléctricos de la línea se realizarán para l……………………………………..PAGINA 16
Según el artículo 22 del reglamento técnico de líneas aéreas de alta tensión, indica que: "las densidades máximas admisibles en………………………………….…. PAGINA 16
Según la Norma UNE 21.302: Tensión nominal: Valor de la tensión…..…..PAGINA 18
Según Illanes Muñoz, Rafael………………………………………………..PAGINA 20
En referencia a los textos de los apuntes de cátedra………………..………..PAGINA 22
En referencia a los textos de Reproval, España y Mujal, R………..……….PAGINA 26
En referencia a los textos de V. Duarte………………………..…………….PAGINA 30
En referencia a los textos de J.A. Martinez Velasco……………………….. PAGINA 34
BIBLIOGRAFIA
Cátedra, temario de la asignatura "Distribución eléctrica" de la universidad tecnológica de Rosario, Argentina.
Enríquez Azuara, Aarón (2009), "Estudio técnico de la transmisión de energía", Universidad Veracruzana, Poza Rica.
F. (2006), "El transporte de la energía eléctrica en alta tensión", Reproval, España y Mujal, R. (2004), "Tecnología eléctrica", UPC, España.
Illanes Muñoz, Rafael, temario de la asignatura "líneas eléctricas" de la universidad Politécnica de Madrid
J.A. Martinez Velasco (2008), "coordinación de aislamientos en redes eléctricas de alta tensión" Mc Graw Hill, Universidad politécnica de Barcelona.
Obed Jiménez, M.C. Vicente Cantú, M.C. y Conde, Arturo (2006), "líneas de transmisión y distribución energía eléctrica" Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza Nuevo León.
http://www.minenergia.cl/
http://www.minetur.gob.es/
http://www.profesorenlinea.cl
Autor:
Alvaro Pascual Sonsona
TRANSPORT OF ELECTRICAL ENERGY
FECHA: SEPTIEMBRE 2013
LUGAR: PUERTO PRINCIPE
ATLANTIC INTERNATIONAL UNIVERSITY
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