[LINEAS DE TRANSMISION - PRIMER TRABAJO] OCTUBRE DEL 2013 LÍNEA DE LONGITUD CORTA HUACHO - PARAMONGA (L-2213) En este caso, se a tomado como referencia la línea “Huacho – Paramonga nueva (L-2213)” de 220KV y con una longitud de 55.63Km. S=75MVA; fdp=0.8 TENSION NOMINAL 220 KV LONGITUD 55.63 Km CAPACIDAD CONTINUA 472.4 Amp RESISTENCIA a 20°c 0.0899 (Ω/Km) INDUCTANCIA 1.623291 (mH/Km) CAPACITANCIA 0.00899902 (uF/Km) CONDUCTANCIA 1.2553 (uS/Km) Tensión de fase: U R = 220 kV √ 3 =127017 ∠ 0 ºV Corriente de línea: I= 75 MVA √ 3 x 220 kVx 0,8 =246 ∠−36.86 ºA Impedancia: Z=zl=( 0,0899+j 0,611 ) Ω km x 55.63 km=3 4.35 ∠ 81,62 Ω Por lo tanto: IZ= 246 ∠ −36.86 º Ax 3 4.35 ∠ 81.62 ºΩ=8450.1 ∠ 44.76 ºV UNMSM – FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y ELECTRICA 1
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[LINEAS DE TRANSMISION - PRIMER TRABAJO] OCTUBRE DEL 2013
LÍNEA DE LONGITUD CORTA
HUACHO - PARAMONGA (L-2213)
En este caso, se a tomado como referencia la línea “Huacho – Paramonga nueva (L-2213)” de 220KV y con una longitud de 55.63Km.
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CIRCUITO T
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2. CONSTANTES:Las constantes obtenidas A, B, C y D, despejadas de los circuitos mostrados, son:
2.1. CIRCUITO π:
A=1+ 12Y=1∠ 0.002°
B=Z=52.41∠82°
C=Y + 14Y 2Z=0.00034∠ 90°
D=1+ 12YZ=0.99∠0.74
Estos cálculos desarrollados en una tabla Excel, son:
PARAMETROS ABCD (CIRCUITO PI)
A B C D
1.00000002 L 0.002° 52.4118199 L 82° 0.000345466 L 90.04° 0.991 L .074°
2.2. CIRCUITO T:
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A=1+ 12YZ=0.99∠0.74 °
B=Z+ 14Y Z2=52.17∠81.9°
C=Y=0.0003∠ 90°
D=1+ 12YZ=0.99∠0.74
Estos cálculos desarrollados en una tabla Excel, son:
PARAMETROS ABCD (CIRCUITO - T)
A B C D
0.99099726 L .074° 52.175884 L 81.9° 0.000347028 L 90.0° 0.99099726 L .074°
3. MODELOS MATRICIALES:
CIRCUITO T: [V S
I S ]=[ A BC D ][V R
IR ]=[ 0.99∠0.74 ° 52.17∠81.9°0.0003∠ 90° 0.99∠0.74 ° ] [V R
I R ]CIRCUITO π: [V S
I S ]=[ A BC D ][V R
IR ]=[ 1∠ 0.002° 52.41∠82°0.0003∠ 90° 0.99∠0.74 ° ][V R
IR ]4. Para evaluar las pérdidas, caída de tensión y otras características de la
línea, se tomara una carga de 30MW, F.P.:0.85, y una tensión 220 KV.V L−N=
220√3
KV=V R=127.017KV ,entonces :V R=127.017∠0 ° KV
I R=30MW
√3(220KV )(0.85)=92.62 A ,entonces : I R=92.62∠−31.79 A
Utilizando el modelo π:
[V S
I S ]=[ 1∠0.002 ° 52.41∠82 °0.0003∠90 ° 0.99∠0.74 ° ] [ 127.017∠0 °
92.62∠−31.79]
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V S=130.177∠1.644 °KV
I S=79.09∠−6.675 ° A
Tenemos:
Tensionde envio :130.177∠1.644 °KV
Caidade tension : 4.86∠50.25 ° KV ,(3.7 %)
5. Tensión en vacío:Consideramos la carga desconectada, entonces analizamos en el circuito π de la línea.Vemos que la tensión de la línea genera pérdidas capacitivas, las cuales generan una corriente que produce a la vez perdidas inductivas, aunque en menor proporción. Generando así un flujo positivo de potencia activa, y un flujo negativo de potencia reactiva, lo que quiere decir que la tensión se ha de elevar, producto de la carga capacitiva que representa la línea.
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IC 1=130.177∠1.644 °5763.22∠−90 °
=22.59∠91.644 ° A
IC 2=I= 130.177∠1.644 °52.411∠82 °+5763.22∠−90 °
=22.79∠91.57 ° A
Entonces :V R=I∗( 2Y )=5763.22∠−90° X22.79∠91.57 °=131.343∠1.57 KV
Generandounasobretensiondel 0.89 %VS
En vacío se puede observar que la línea le entrega a la fuente:
Entonces se observa que en la salida se tiene más potencia reactiva que en la entrada, lo que demuestra el aporte de potencia reactiva que la línea otorga a la carga.
7. Eficiencia de la línea.
n=√3V R I RCSN (B )√3V S I SCSN (A )
x100 %=35.292CSN (31.79 )30.89CSN (8.32 )
x100 %=98.14 %
Eficiencia del 98.14%.
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LINEAS DE LONGITUD LARGA
CARABAYLLO – CHIMBOTE 500KV
En este caso, se a tomado como referencia la línea “Carabayllo – Chimbote” de 500KV y con una longitud de 378Km.
LÍNEA DE TRANSMISION DE LONGITUD LARGA MAYOR A 240Km
Para un análisis más minucioso de una line de transmisión, se requiere que ningún parámetro de la línea sea despreciado, distribuyéndolo uniformemente a lo largo de toda la línea.
Se toma un diferencial de xdx a una distancia x, de la recepción, su impedancia serie sería zdx, y su admitancia shunt sería ydx donde “z” e “y” son valores p.u.
Aplicando ley de Kirchhoff en la figura:
U 1=U 2+ (Zπ )∗I L I L=I2+U2∗Yπ
2
U 1=U 2+ (Zπ )∗(I 2+U 2∗Yπ
2 )U 1=(U ¿¿2+Zπ∗I 2)∗(1+ Zπ∗Yπ
2 )¿
I L=(1+ Zπ∗Yπ2 )∗I 2+(1+Zπ∗Yπ
4 )U 2∗Yπ
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Recordando tenemos:
U 1S=AU 2S+B I 2
I 1=CU 2S+DI 2
Se obtienen los parámetros:
A=1+ Zπ∗Yπ2
B=Zπ
C=(1+ Zπ∗Yπ4 )∗Yπ
D=A=1+Zπ∗Yπ2
LINEA DE TRANSMISION CARABAYLLO CHIMBOTE NUEVACARACTERISITICA CANTIDAD UNIDAD
TENSION NOMINAL (V) 500 KVPOTENCIA NOMINAL (VA) 492.5 MVARESISTENCIA 0.02 ohm/kmREACTANCIA 0.317 ohm/kmINDUCTANCIA 0.8409 mH/kmSUSCEPTANCIA 5.21 uS/kmCAPACITANCIA 0.0138 uF/kmDISTANCIA DE LINEA 378 kmFACTOR DE POTENCIA 0.95
Potencia de Carga:
S=492.5MVA; cos=0,95
Cálculo de Parámetros eléctricos del conductor:
z=(0,02+ j0,317 ) Ωkm
=0,32∠86,39° Ωkm
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y= j 0,0138∗2 π∗60∗10−6 ¿ Ωkm
=5,21∗10−6∠90 ° Ωkm
La constante de propagación de la línea viene dada por:
γ=√ yz
γ=√5,21∗10−6∠90∗0,32∠86,39 °
γ=0,00129∠88,19 °
Luego
γl=αl+ jβl
γl=(0,0000405+ j0,001286 )∗378 km
γl=0,0153+ j0,486=0,49∠88,19 °
La impedancia característica de la línea es:
ZC=√ zy=√ 0,32∠86,39°
5,21∗10−6∠90 °
ZC=246.79+ j 0,00012=246.91∠−1,805°Ω
La tensión de fase en los terminales de salida es: