Cálculo eléctrico y mecánico de una línea aérea de transporte
Enviado por RaulC.dLl • 23 de Agosto de 2022 • Trabajos • 1.278 Palabras (6 Páginas) • 208 Visitas
[pic 1]
Ejercicio Feedback Nº1. Unidad Didáctica 6
Sea una línea aérea de transporte de 220 KV con cable GULL situada, en una población a 680 m de altitud. Tiene una longitud de 110 Km, y trabaja con un coeficiente de seguridad de 2.5. La separación entre sus conductores es de 1,5 m. Las características de este conductor tipo GULL son:
- S = 381.5 mm2
- Q = 11135 kg
- D = 25.4 mm
- P = 1276 kg / km
- E = 7000 kg / mm2
- α = 19.3 x 10-6C-1
- Calcular la tracción y la flecha, para un vano de 260 m teniendo en cuenta cada una de las hipótesis según Reglamentos.
- Calcula el estudio eléctrico completo de la línea tanto en vacío como en carga.
- Cálculo Mecánico de la línea.
Para realizar el cálculo mecánico de un conductor primero hay que saber que fuerzas actúan sobre el mismo, se tendrá en cuenta su propio peso, la fuerza ejercida por el viento y el peso del hielo que se pueda formar alrededor del conductor.
En primer lugar, se calculará la sobrecarga debida al viento:
Según el Reglamento debido a la velocidad del viento y en función del diámetro del conductor para cualquier zona:
[pic 2]
En nuestro caso para un diámetro de 25,4mm:
[pic 3]
El viento actúa de manera horizontal mientras que el peso propio del conductor lo hace verticalmente, componiéndolas la resultante será:
[pic 4]
El peso propio del conductor es según el enunciado de 1276kg/km, que es 1,276kg/m.
[pic 5]
En segundo lugar, calcularemos el peso propio más el peso del hielo, en la Zona A, no se tiene en cuenta, sin embargo, en las Zonas B y C, se tiene en cuenta lo establecido en el Reglamento, que se observa en la siguiente tabla:
[pic 6]
En nuestro caso con una altitud de 680m, es Zona B.
Se aplica la siguiente expresión:
[pic 7]
El hielo actúa de forma vertical, con lo que se suma al peso propio del conductor.
[pic 8]
Para continuar hay que calcular según la zona en la que se este, una serie de hipótesis, en nuestro caso como ya se ha mencionado es la zona B.
[pic 9]
Se calculará la hipótesis más desfavorable, en la que el conductor este sometido a mayor tensión considerando las hipótesis.
La ecuación de cambio de condiciones es:
[pic 10]
Se comparará la hipótesis de tracción máxima con las demás para conocer el caso más desfavorable.
A- Tracción Máxima, (P+H a -15ºC)
Se calcula en primer lugar la tensión, dividiendo la tensión máxima de rotura entre el coeficiente de seguridad:[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
Con estos datos se calcula :[pic 15]
[pic 16]
La flecha correspondiente será:
[pic 17]
B- Hipótesis adicional (P+V a -10ºC)
Teniendo en cuenta los datos de tracción máxima como datos de partida, veamos si la hipótesis adicional es más desfavorable que la de tracción máxima.
[pic 18]
[pic 19]
no varía, se procede a calcular .[pic 20][pic 21]
[pic 22]
[pic 23]
Sustituyendo y en la ecuación de cambio de condiciones:
[pic 24]
[pic 25]
Para esa tensión la flecha correspondiente es:
[pic 26]
Con este resultado vemos que la hipótesis más desfavorable es la de la tracción máxima, de modo que se toman los datos de tracción máxima como de partida para calcular las demás hipótesis.
1-Flecha máxima (P+V a 15ºC)
[pic 27]
[pic 28]
Se calculan :[pic 29]
[pic 30]
[pic 31]
Sustituyendo y en la ecuación de cambio de condiciones:
[pic 32]
[pic 33]
Para esa tensión la flecha correspondiente es:
[pic 34]
2-Flecha máxima (P+H a 0ºC)
[pic 35]
[pic 36]
Se calculan :[pic 37]
[pic 38]
[pic 39]
Sustituyendo y en la ecuación de cambio de condiciones:
[pic 40]
[pic 41]
Para esa tensión la flecha correspondiente es:
[pic 42]
3-Flecha máxima (P a 50ºC)
[pic 43]
[pic 44]
Se calculan :[pic 45]
[pic 46]
[pic 47]
Sustituyendo y en la ecuación de cambio de condiciones:
[pic 48]
[pic 49]
Para esa tensión la flecha correspondiente es:
[pic 50]
4-Hipótesis no reglamentada, Flecha mínima (P a -15ºC)
[pic 51]
[pic 52]
Se calculan :[pic 53]
[pic 54]
[pic 55]
Sustituyendo y en la ecuación de cambio de condiciones:
[pic 56]
[pic 57]
Para esa tensión la flecha correspondiente es:
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5-Tensión de cada día (P a 15ºC), no reglamentada.
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Se calculan :[pic 61]
[pic 62]
[pic 63]
Sustituyendo y en la ecuación de cambio de condiciones:
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[pic 65]
Para esa tensión la flecha correspondiente es:
[pic 66]
La flecha máxima será la de la hipótesis 3, del propio peso a 50ºC.
Ahora se calcula el TDC:
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Al sobrepasar el 18% se recomienda colocar antivibratorios.
- Cálculo Eléctrico de la línea, en vació y en carga.
Para empezar el cálculo eléctrico de la línea, primero hay que calcular los parámetros eléctricos de la misma.
Resistencia kilométrica:
[pic 68]
Autoinducción aparente por kilómetro:
[pic 69]
De aquí sacamos el valor de la reactancia:
[pic 70]
La capacidad kilométrica:
[pic 71]
Para hallar la perditancia, primero hay que hallar la tensión crítica disruptiva:
[pic 72]
Es un cable conductor y se considera tiempo lluvioso y una temperatura media de 20ºC, por lo tanto, los valores de los factores de corrección serán:
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