“TEMA EXPERIMENTAL Nº 2- PARTE 1 DE LINEAS ELECTRICA”

LABORATORIO DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA

CARRERA: INGENIERÍA DE EJECUCIÓN ELÉCTRICA

“TEMA EXPERIMENTAL Nº 2- PARTE 1

DE LINEAS ELECTRICA”

PROFESOR:

• Gerard Celpa

NOMBRES:

• Felipe Berrios Zudaire
• Mario Villalobos Alvarado

Fecha : 23/12/2015

1. INTRODUCCIÓN

Los sistemas eléctricos, están constituidos por diversos elementos, de los cuales se destacan: sistema de generación, sistema de elevación o reducción de voltajes y corrientes, líneas de transmisión y sistemas de distribución en media y baja tensión.

Las líneas de transmisión constituyen el medio por el cual fluye la energía eléctrica desde los centros de generación hasta centros de consumo. Dicha energía puede ser del tipo corriente alterna o corriente continua. Existen 2 tipos de líneas de transmisión, aéreas y subterráneas.

Dependiendo del nivel de voltaje al cual se realiza la transmisión de energía eléctrica, se tiene clasificadas a las redes en tres categorías: transmisión, subtransmisión y distribución.

En la mayoría de los casos la transmisión de energía eléctrica es por medio de líneas aéreas, de modo que el aislante común entre conductores es el aire circundante a los conductores.

En base a esto, es necesario desarrollar un modelo matemático que represente el comportamiento de la línea de transmisión aérea de corriente alterna trifásica en lo que respecta a los conductores utilizados, la geometría de la línea, la infraestructura que la soporta (torres) y el tipo de servicio al que sea sometida.

En este laboratorio el objetivo es mediante el software DIGSILENT, modelar un sistema eléctrico de potencia con un generador, una línea de transmisión y una carga. Para esto se ingresan los parámetros básicos de los componentes del SEP y se obtienen los flujos de potencia para líneas del tipo corta, media y larga a distintos factores de potencia del sistema.

1. OBJETIVOS

Determinar los circuitos equivalentes y estudiar mediante simulación computacional, utilizando el software DIGSILENT, el comportamiento de diferentes tipos de líneas eléctricas aéreas trabajando en distintas condiciones de operación.

1. Parámetros del sistema:

Características de la línea:

• Conductor Hawthorn, 2 conductores por fase

• Tensión nominal: 500 kV.

• Longitud de la línea de transmisión: 50 – 130 – 250 kilómetros.
• Resistencia propia: Ra= 0,0281 (Ω/km por conductor), cuya temperatura de operación es de 20ºC, a un metro de separación.

• Reactancia inductiva propia: Xa= 0,3194 (Ω /Km por conductor), a un metro de separación.

• Suceptancia capacitiva propia: bc = 3,5489 (S/km por conductor), a un metro de separación.

• Diámetro exterior del conductor: 31,95 mm.
• Distancia entre conductores de cada fase: 0,5 m

Características del generador:

• Tensión nominal: 500kV.
• Potencia nominal: 1500 MVA.
• Factor de potencia: 0,95.

Característica de la carga:

• Tensión nominal: 500 kV.
• Potencia nominal: 500 MVA.
• Factor de potencia: 0,99 – 0,95 – 0,9 (según sea el caso a evaluar).

Estructura asociada al circuito del tramo en estudio, distancias en milímetros.

1. Desarrollo Cálculos:

Cálculos teóricos realizados, con todo su desarrollo incluido:

Cálculos Radio Medio Geométrico

[pic 2]

Por lo tanto:

[pic 4]

Donde:

[pic 5]

[pic 6]

Finalmente

Asimismo

= [pic 8][pic 9]

Cálculos Distancia Media Geométrica

[pic 10]

Donde:

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

Finalmente

Cálculos de Reactancia Inductiva  

[pic 15]

[pic 16]

...