Práctica Individual - Diseño de Una Línea de Transmisión - Tecnológico de Monterrey

 

PRÁCTICA INDIVIDUAL Curso:   Curso:

Alumna:

Objetivo Objetivo:: Proponer una estrategia para

Transmisión de Energía Eléctrica 

Katherine Pretel Ruiz

maximizar la transmisión de energía eléctrica entre una fuente de generación y un centro de consumo urbano.

Ejercicio: Imagina que te piden ayuda para diseñar una línea de transmisión. Selecciona las características eléctricas que debería llevar una línea de transmisión para alimentar un centro urbano a partir de una central eléctrica. Considera que la central eléctrica genera 250 MW y se encuentra a 150 km de la población. Para el diseño de la línea, debes utilizar tu criterio y definir los siguientes elementos: a. b. c. d.

El nivel de tensión. Seleccionar si el circuito debe ser sencillo sencillo o doble. doble. Menciona el número de conductores por fase. Explica qué material utilizarías para el conductor. Puntos clave   

Recuerda que el diseño de las torres de transmisión se encuentra predefinido.

 

Enfoca tu resolución en la parte eléctrica de la línea.

 

Considera la potencia a transmitir en la la línea y la longitud de la misma.



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

Desarrollo: a. El nivel de tensión. Como se desconoce el valor del voltaje de la línea, tomamos el valor de la potencia a transmitir (250MW=250MVAs) y mediante la tabla 01  01  determinamos el nivel de voltaje a utilizar. Según la tabla 01, el nivel de voltaje idóneo a utilizar es de 230 kV.

Tabla 01: Parámetros típicos de las líneas de transmisión reales, tomadas de CFE.

 

Como la longitud de la la línea de 150 km se trata de una línea de tipo media (rango de 80 a 200 km), la cual puede ser representada por un circuito equivalente “pi” nominal (esquema 01)

Esquema 01: Circuito “Pi” Nominal Tomando en cuenta la Tabla 01, del cual determinamos el nivel de voltaje a utilizar , procedemos a realizar los cálculos eléctricos de la línea de transmisión con ayuda de la Tabla

02:

Tabla 02: Parámetros teóricos típicos de una línea de Transmisión

Cálculos Eléctricos: Datos:

L = inductancia C = capacitancia ℓ = longitud de la L.T. 

XL = wLℓ  BC = wCℓ  w = 2 · π · 60 ℓ = 150 km -ZBASE = Ƶc 

Ω

0.05 050 0 ∗ 150 = .  Ω  R= 0.  .Ω

.    R= Ω = .  = 0.488  =

73.2Ω 380Ω

Ω

Km

∗ 150 = .  Ω 

= . .    

 

 = 3.3371 × 10−6  =

5 × 1 0−   380Ω

 Km

∗ 150  = 5 × 10−   

= .   

Con estos resultados se puede esbozar el siguiente diagrama:

0.019 pu

BC/2=0.095 BC/2 =0.095

0.193 pu

BC/2=0.095 BC/2= 0.095

Esquema 02: Circuito equivalente de la línea de transmisión media.

b. Seleccionar si el circuito debe ser se r sencillo o doble.   Con el fin de garantizar y mejorar la fiabilidad del suministro de energía, equilibrio de carga y flexibilidad para el mantenimiento, la línea de transmisión debe ser de doble circuito.

c. Menciona el número de conductores por fase. En la tabla 01 podemos apreciar que para una línea de transmisión de 230 kV se debe de utilizar 1 conductor por fase, el cual debe ser de 900 MCM de calibre. Si nos ayudamos de la Tabla 03 (Código de conductores y líneas de transmisión) podremos concluir que para 900 MCM su tipo de conductor ASCR será CANARY.

 

  Tabla 03: Código de conductores y líneas de transmisión   d. Explica qué material utilizarías para el conductor En el caso de la república mexicana, los conductores utilizados en las líneas de transmisión son del tipo AC/SR (conductores de acero reforzados con aluminio). Este material es muy ligero, en el sentido que pesa la mitad que el cobre, lo cual lo hace ideal para la conducción de corriente. De igual manera, es altamente resistente a la corrosión atmosférica y puede ser soldado con equipo.