DISEÑO LÍNEA DE TRANSMISIÓN A 115 kV ENTRE S.E. … … · • Longitud del vano promedio...

1 Actualización resistencia de puesta a tierra J. Castañeda A. Martínez A. Martínez 2013/07/120 Emisión Inicial J. Mahecha A. Martínez A. Martínez 2013/03/15

Rev. Descripción Diseñó Revisó Aprobó Fecha

DISEÑO LÍNEA DE TRANSMISIÓN A 115 kV ENTRE S.E. OCOA Y LAS S.E. GUAMAL Y SAN FERNANDO

VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO

Diseñó: Revisó: Documento Nº.: Rev.

J. Mahecha A. Martínez 1Fecha: Fecha: Fecha: Codigo cliente: Rev Cliente.

2013/03/15 2013/03/15 2013/03/15

Aprobó:

A. Martínez 750-LTM-011

VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)

750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento Página 2 de 30

TABLA DE CONTENIDO

1. METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO ...... 3

1.1. CONSIDERACIONES GENERALES ....................................................................................... 3

1.2. DESARROLLO DE LOS CÁLCULOS ..................................................................................... 4

2. FALLAS POR FLAMEO INVERSO ........................................................................................... 11

2.1. DATOS DE LAS LÍNEAS Y DEL SISTEMA ....................................................................... 11

2.2. RESUMEN DE RESULTADOS DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO ................ 12

3. CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 13

4. DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA .................................................................................. 14

ANEXO 1. MEDIDAS DE SILUETA SELECCIONADA PARA EL DISEÑO ................................ 15

ANEXO 2. FALLAS POR APANTALLAMIENTO ............................................................................... 17

ANEXO 3. FALLAS POR FLAMEO INVERSO .................................................................................... 20

ANEXO 4. RESUMEN DE RESULTADOS............................................................................................ 27

ANEXO 5. MAPA DE NIVELES CERÁUNICOS DE LA REPÚBLICA DE COLOMBIA .......... 29



1. METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO

1.1. CONSIDERACIONES GENERALES

Para el desarrollo de los cálculos se tuvieron en cuenta las siguientes

consideraciones y parámetros del sistema.

• Voltaje nominal fase – fase de 115 kV

• Máxima tensión de servicio fase-fase de 123 kV

• La configuración de la línea es vertical de doble circuito

• Longitud del vano promedio aproximado es de 400 metros

• Un (1) conductor por fase ACSR 605 kCM 24/7 - Peacock (Referirse al

documento 750-LTM-008 - Selección del conductor).

• Un (1) cable de guarda: OPGW (Referirse al documento 750-LTM-009 -

Selección del cable de guarda).

• Se han previsto aisladores campana en porcelana o vidrio templado

estándar con diámetro igual a 254 mm, por 146 mm de paso y 292 mm

de distancia de fuga, de acuerdo a los resultados obtenidos en el

documento de 750-LTM-010 - Coordinación de aislamiento.

• Nivel ceráunico para la región de 120 días de tormenta al año. Valor

tomado de acuerdo con el Mapa de niveles ceráunicos para Colombia

del Anexo A.5, de la Norma Técnica Colombiana NTC 4552-1 (Ver Anexo

5).

• La densidad de descargas a tierra fue calculada de acuerdo a la

metodología planteada en la Norma Técnica Colombia NTC 4552-2.

• Se utilizó la silueta de la torre tipo suspensión con una altura de 35

metros.

De acuerdo con la disposición de la línea y los tipos de estructuras a utilizar, se

tienen los siguientes datos:



Ø Localización del conductor de fase más expuesto:

Distancias Torre doble circuito

Altura al punto de amarre (YØi) 30.41 m

Distancia horizontal desde X =0.0, (XØi) 3 m

Distancia entre conductor y cable de guarda (F) 5.53 m

Flecha promedio (Føi) 11.86 m

Ø Localización del cable de guarda

Distancias Torre doble circuito

Altura al punto de amarre (YG) 35 m

Distancia horizontal desde X = 0.0, (XG) 0 m

Flecha promedio (FG) 6.88 m

1.2. DESARROLLO DE LOS CÁLCULOS

En esta memoria se desarrollan los cálculos con base en el método simplificado de

LOS DOS PUNTOS de IEEE-EPRI, para evaluar el comportamiento de una línea de

transmisión ante descargas atmosféricas.

En el Anexo 2 de la presente memoria se puede seguir paso a paso el cálculo

realizado por medio del Programa ID-APANT, el cual se resume en los siguientes

pasos:

• Determinar las coordenadas (x, y) de las fases y cable de guarda en la

estructura.

• Establecer el nivel ceráunico.

• Calcular la densidad de rayos a tierra.

• Calcular el número de rayos a la línea.

• Determinar la fase más expuesta y el ángulo de apantallamiento.



• Calcular la máxima distancia de choque.

• Calcular la corriente máxima para las fallas de apantallamiento.

• Determinar el voltaje crítico de flameo.

• Calcular el radio de corona para el cálculo de fallas de apantallamiento.

• Calcular la impedancia característica del conductor.

• Calcular la corriente crítica de flameo y la distancia mínima de choque.

• Determinar la coordenada x del cable de guarda para apantallamiento perfecto.

• Calcular el ángulo efectivo de apantallamiento.

• Si no hay apantallamiento perfecto se calcula el número de salidas por falla de

apantallamiento.

Durante el desarrollo de los cálculos se tienen en cuenta las Figuras No. 1 a 3 de la

presente memoria.

Ø Para el cálculo de la Corriente Máxima para Fallas por Apantallamiento Imax

(referirse a los pasos 8 y 12 del Anexo 2), los valores de los parámetros

COEF (k) Y EXP (n) más usados son los siguientes:

COEF EXP

8.0 0.65

10.0 0.65

6.70 0.80

7.10 0.75

9.40 0.67

Al respecto, IEEE-EPRI recomienda el uso del COEFICIENTE 10.0. (Referirse a la

sección 12.7 del EPRI).



Ø Para el cálculo del Voltaje Crítico de Flameo, CFO, tener en cuenta que,

según el método de los 2 puntos, la onda normalizada del rayo se toma

como una función rampa con un tiempo de cresta igual a 2 µs y con la

parte superior aplanada (ver la Figura No.1).

Figura 1: Corriente del rayo presentada como una simple función rampa. Tensiones a

través del aislamiento evaluados en solo dos puntos

(Tomado de Transmission Line Reference Book 345 kV and above, second edition, 1982)



Figura 2: Curva Cigre de tensión Vs Tiempo para flameo del aislamiento de la línea

(Darveniza, Popolansky y Whitehead)

(Tomado de Transmission Line Reference Book 345 kV and above, second edition, 1982,

EPRI)

a) Apantallamiento incompleto - Amplitud Xs descubierta.

Rayo B impacta al conductor de fase Ø



b) Apantallamiento efectivo – La amplitud Xs desprotegida es reducida a cero.

Figura 3. a) y b) Modelo electrogeométrico para análisis de fallas por apantallamiento

(Tomado de Transmission Line Reference Book 345 kV and above, second edition, 1982,

EPRI)

La curva “Tensión vs. Tiempo” (ver las Figuras No.1 y 2) corresponde a la curva

normalizada según CIGRE para flameos del aislamiento de la línea.

La entrada a esta curva se realiza en sólo 2 puntos. La Figura No.1 muestra la

corriente del rayo en por unidad, así como la onda normalizada y los 2 puntos A y

B en los que se evalúa la corriente crítica del rayo, requerida para penetrar con la

tensión del aislamiento en la curva normalizada.

En este método la corriente crítica se evalúa para el tiempo de cresta de 2 y 6 µs. El

menor de los dos valores se utiliza para evaluar la tasa de salidas para una fase

dada, pues tal como se describe en la sección 12.10 de la Referencia 3, la mayoría

de los disparos causados por flameos inversos debidos a rayos son causados por

descargas con magnitudes de 80 kA o mayores (frecuentemente mucho mayores)

considerando que la forma de onda tiempo-cresta en el rayo de 1.8 a 2.0 µs o más

simule razonablemente las observaciones de campo. De esta forma, una vez

transcurridos los dos primeros microsegundos después de impactada la torre por el



rayo, es más frecuente que se presente la descarga a corrientes menores que

algunas de ellas con valores muy altos. Descargas más allá de los 6 µs se asumen

como poco frecuente debido al decrecimiento de la curva voltaje – tiempo (ver

figura 1).

Se considera también que los flameos que ocurren más allá de los 6 µs son poco

frecuentes, debido al aplanamiento de la curva “Tensión vs. Tiempo” del

aislamiento.

El CIGRE recomienda el uso de la expresión para la curva característica V-t:

CFO = (400 + 710/t 0.75) x W

CFO = voltaje de flameo en kV

t = tiempo de flameo en µs

t = 6 µs

W = Longitud del aislamiento (distancia de arco en seco de los

aisladores, correspondiente a 8 unidades, con una distancia de paso

de 0.146 m cada uno).

W = 1,1680 m

Por lo tanto, el valor del voltaje crítico de flameo, CFO, se puede obtener en

función de la longitud del aislador como:

CFO = 585.2 x W en kV

Por lo tanto, el valor del voltaje crítico de flameo, CFO, es igual a:

CFO = 684 kV



Cantidad de fallas de apantallamiento por 100 km de línea por año (NSF):

Como resultado de los cálculos se obtiene para cada tipo de estructura:

Descripción Torre doble circuito

NSF - Cantidad de fallas de

apantallamiento por 100 km por año 0.000

En el Anexo 2 de la presente memoria se pueden seguir paso a paso los cálculos

realizados por medio del programa ID-APANT para cada tipo de estructura.



2. FALLAS POR FLAMEO INVERSO

En esta memoria se desarrollan los cálculos con base en el método simplificado de

LOS DOS PUNTOS de IEEE-EPRI, para evaluar el comportamiento de una línea de

transmisión ante descargas atmosféricas.

Para el cálculo de las salidas por flameos inversos se siguen, en general, los

siguientes pasos:

• Calcular las impedancias características del cable de guarda y de la estructura,

factores de acople y resistencia impulsiva de puesta a tierra.

• Calcular los tiempos de viaje en el vano, en la estructura y en las crucetas.

• Calcular el voltaje en la punta y en la base de la estructura.

• Calcular el voltaje en la cadena de aisladores.

• Calcular la corriente y el voltaje crítico de flameo.

• Calcular el número de salidas de la línea por flameos inversos.

2.1. DATOS DE LAS LÍNEAS Y DEL SISTEMA

Para el desarrollo de los cálculos se siguió paso a paso el procedimiento descrito

en el “Schedule 2”, para el cálculo de los flameos inversos por el método de los 2

puntos, de la referencia 3.

En el Anexo 3 de la presente memoria se puede seguir paso a paso el cálculo

realizado por medio del Programa ID-FLINV, para un valor de resistencia de puesta

a tierra para las torres de 20 ohm, conforme a lo establecido en el Artículo 15.4 del

RETIE para “Estructuras de líneas de transmisión o torrecillas metálicas de

distribución con cable de guarda”.



2.2. RESUMEN DE RESULTADOS DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO

En el Anexo 4 Resumen de Resultados se pueden ver las gráficas de cómo varía la

cantidad de salidas por fallas de apantallamiento y flameos inversos por 100 km de

línea por año, dependiendo del valor de la Resistencia de Puesta a Tierra de cada

una de las estructuras de la línea.

Descripción Torre doble circuito

NF - Cantidad de salidas por fallas de

apantallamiento y flameos inversos por

100 km de línea por año.

8.59

Resistencia de puesta a tierra (Ω) 20

El valor de salidas por fallas por apantallamiento y flameos inversos obtenido se

considera aceptable para una línea de 115 kV, considerando el parámetro

establecido en la memoria de Coordinación de Aislamiento No. 750-LTM-010, de

diez (10) fallas de apantallamiento y flameos inversos por 100 km de línea por año.



3. CONCLUSIONES

La selección definitiva del aislamiento es el resultado de coordinar los diversos

valores con la disposición de la línea se verificaron las fallas por apantallamiento y

flameo inverso, obteniéndose los siguientes resultados, para una resistencia de

puesta a tierra de 20 ohm:

- Fallas de apantallamiento: 0.000 fallas por 100 km de línea por año.

- Fallas de apantallamiento y flameos inversos: 8.59 fallas por 100 km de línea

por año.

De lo anterior se puede afirmar que el diseño propuesto para la línea de

transmisión de 115 kV del proyecto en cuestión, cumple con la normatividad

aplicable y que los resultados obtenidos son satisfactorios y confiables.



4. DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA

1- International Electrotechnical Commission

- Publication 71-1 Insulation Coordination – Part 1: Definitions, principles and

rules 1993-12

- Publication 71-2 Insulation Coordination – Part 2: Application Guide

1996 -12

2- Subestaciones de alta y extra alta tensión

Mejía Villegas S.A. Ingenieros Consultores

HMV Ingenieros

Segunda Edición

2003

3- Transmission Line Reference Book

34.5 kV and Above

Second Edition

Electric Power Research Institute EPRI

3412 Hillview, Palo Alto, California

1982

4- Norma Técnica Colombiana NTC 4552 – 1 “Protección contra descargas

eléctricas atmosféricas (Rayos). Parte 1: Principios Generales”.

5- RETIE, Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas. Agosto de 2008.



ANEXO 1. MEDIDAS DE SILUETA SELECCIONADA PARA EL DISEÑO



ANEXO 2. FALLAS POR APANTALLAMIENTO

PROGRAMA ID-APANT 2013-07-12 Hoja 1 de 2

ANEXO No. 2 REV.1

DISEÑO LÍNEA OCOA - GUAMAL/SAN FERNANDOPosicionamiento del cable de guarda - Fallas por apantallamiento

Circuito doble con un (1) cable de guarda

1.- GEOMETRÍA DE LA LÍNEA

Localización cable de guarda:Altura punto de amarre Yg= 35,00 mFlecha promedio c.g. Fg= 6,88 m Dist. horizontal al c.g. Xg= 0,00 mDist. entre c.g. y conduct. F= 5,53 m

Localización conductor más expuesto:Altura punto de amarre Yøi= 30,41 mFlecha promedio conduct. Føi= 11,86 mDist. horizontal al conduct. Xøi= -3,00 m

2.- NIVEL CERÁUNICO:Número de días de tormenta al año T= 120 días/año

3.- DENSIDAD DE RAYOS A TIERRADensidad de rayos a tierra Ng= 2,98 rayos/km²/año

4.- CANTIDAD DE RAYOS A LA LÍNEACantidad de cables de guarda 1Separación entre cables de guarda b= 0,00 mAltura de la estructura, H= 35,00 mCantidad de rayos a la línea N= 70,40 rayos/100km/año

5.- ALTURA MEDIA CONDUCT. Y C.GUARDAAltura media cable guarda Y'g= 30,41 mAltura media conductor Y'øi= 22,50 m

6.- APANTALLAMIENTO EN LA ESTRUCTURAReferirse a la Figura No.3a)Dist. horizontal c.g.-conduct. DX= -3,000 mÁngulo de apantallamiento α= -20,77 °

7.- MÁXIMA DISTANCIA DE CHOQUEDe la geometría de la Figura No.3b) se tiene:Const.ajuste dist.choque/tierra β= 1,00 1.0 para HV, 0.8 para EHV y

0.64 para UHV linesAltura promedio cables Y'= 26,46 mTangente ángulo apantallam. m= -0,38 m

V= 30,26 mW= -803,31 m²

Máxima distancia de choque Smax= 40,88 m

PROGRAMA ID-APANT 2013-07-12 Hoja 2 de 2

8.- CORRIENTE MÁXIMA PARA FALLAS DE APANTALLAMIENTOCoeficiente K= 10 Valor recomendado por IEEE-

EPRI de los posibles a escogerExponente n= 0,65Corriente máxima Imax= 8,72 kA

9.- VOLTAJE CRÍTICO DE FLAMEONumero de aisladores N= 8 Und.Distancia de paso de cada aislador D= 0,146 mLongitud arco en seco del aislador polimérico W= 1,168 mTiempo t= 6,00 usVoltaje crítico de flameo Vc= 683,5 kV (Curva característica v-t

según CIGRE)

10.- RADIO DE CORONAGradiente límite de corona Eo= 1500 kV/mSolución por Newton Rapson error= 0,000Radio de corona R= 0,071 m

11.- IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA DEL CONDUCTORNúmero de subconductores N= 1Distancia de separación entre subconductores d= 0 mDiámetro del haz de conductores Db= 0,00000 mDiámetro del conductor Dc= 0,02420 mRadio equivalente re= 0,0121 m

rc= 0,0706 mImpedancia característica Zc= 437,2 Ω

12.- CORRIENTE CRÍTICA DE FLAMEOCorriente crítica de flameo Imin= 3,13 kACoeficiente K= 10 Valor recomendado por IEEE-

EPRI de los posibles a escogerExponente n= 0,65Distancia mínima de choque Smin= 20,98 m

13.- APANTALLAMIENTO PERFECTOPosic. c.g. para apant. perfecto. Xgo= 2,18 mÁngulo efectivo de apantallam. αε= -15,44 °

14.- APANTALLAMIENTO NO PERFECTOAngulo ω= 82,43 °Angulo θ= -26,71 °Ancho descubierto Xs= 0,55 m

15.- PROBABILIDAD DE QUE EL PICO DE CORRIENTE EN EL RAYOPUEDA EXCEDER EL VALOR DE I (kA) MÁXIMA, MÍNIMAPI máxima PI máx.= 0,96PI mínima PI mín.= 1,00

16.- CANTIDAD DE FALLAS DEL APANTALLAMIENTO x 100 km x AÑO

Cant.fallas apant.x100kmxaño Nsf= 0,000



ANEXO 3. FALLAS POR FLAMEO INVERSO

PROGRAMA ID-FLINV 2013-07-12ANEXO No. 3 REV.1

DISEÑO LÍNEA OCOA - GUAMAL/SAN FERNANDOCALCULO DE FALLAS POR FLAMEO INVERSO

0.- DATOS DE ENTRADAAltura de la estructura h= 35,00 mResistencia de puesta a tierra de la torre R= 20,00 ΩLongitud del aislamiento del aislador 'Cadena de aisladores' W= 1,1680 mDiámetro del conductor d= 0,02420 mDiámetro del c- de guarda dg= 0,01400 mLongitud del vano promedio 400 mNumero total de rayos a la línea por 100 km por año N= 70,40 descargas/100km/añoValor tomado del cálculo de fallas por apantallamientoFallas de apantallamientopor 100 km por año Nsf= 0,0000 fallas/100km/añoValor tomado del cálculo de fallas por apantallamiento

1.- GEOMETRÍA DE LA ESTRUCTURA

Coordenadas Radio

Espaciam. entre subconduc Volt. operac.

X Y1 Cable de guardia 1 0 35,00 0,007 0 02 Cable de guardia 2 0 03 Fase A -3 30,41 0,0121 0 1154 Fase B -3 27,21 0,0121 0 1155 Fase C -3 24,01 0,0121 0 1156 Fase C' 3 24,01 0,0121 0 1157 Fase B' 3 27,21 0,0121 0 1158 Fase A' 3 30,41 0,0121 0 115

2.- TENSIONES DE SOPORTE DEL AISLAMIENTO (RESISTENCIA)En dos microsegundos (Vi)2= 957,76 kVEn seis microsegundos (Vi)6= 683,28 kV

Voltaje en la cima de la torre 1723,968 kVGradiente límite de corona, Eo= 1500 kV/m F DFSolución por Newton Rap. error= 0,00000 (m)Radio de corona c. de guarda R= 0,19542319 m -1,2E-05 4,8810831Diámetro de corona c-guarda D= 0,39084637 mImpedancia propia c.guarda Z11= 441,588495 ΩImpedancia mutua c.guarda Z12= 0Impedancia de impulso c.guarda Zs= 441,588495 Ω 0

3.- IMPEDANCIA MUTUA ENTRE CABLE DE GUARDA Y FASES C.Guardia-Fase A Z31= 148,799605 Z32= ΩC.Guardia-Fase B Z41= 120,581465 Z42= ΩC.Guardia-Fase C Z51= 98,7646085 Z52= ΩC.Guardia-Fase C' Z61= 98,7646085 Z62= ΩC.Guardia-Fase B' Z71= 120,581465 Z72= ΩC.Guardia-Fase A' Z81= 148,799605 Z82= Ω

4.- FACTOR DE ACOPLE PARA CADA FASEFase A k3= 0,34Fase B k4= 0,27Fase C k5= 0,22Fase C' k6= 0,22Fase B' k7= 0,27Fase A' k8= 0,34

5.- IMPEDANCIA IMPULSO DE LA TORREClase de estructura 1Ancho de cintura de la estructura 2r= 8 mSeparación entre postes b= 1,9 mImpedancia impulso de la torre ZT= 151,33 Ω

6.- TIEMPO DE DURACION DEL VIAJE DE LA ONDA Tiempo de duracion delviaje de la onda Tt= 0,117 us

7.- TIEMPO DE DURACION DEL VIAJE POR EL VANO

Tiempo de duracion delviaje por el vano Ts= 1,48 us

8.- TIEMPO DE VIAJE DESDE LA PARTE SUPERIOR A LA CRUCETA RESPECTIVATiempo de viaje desde cima torre a cruceta

Fase A Tp3= 0,015 usFase B Tp4= 0,026 usFase C Tp5= 0,037 usFase C' Tp6= 0,037 usFase B' Tp7= 0,026 usFase A' Tp8= 0,015 us

9.- IMPEDANCIA INTRINSECA DEL CIRCUITOImpedancia intrínseca del circuito ZI= 89,79 Ω

10.- IMPEDANCIA DE ONDA CONSTANTE DE LA TORRE Impedancia de onda constante de la torre ZW= 81,67 Ω

11.- FACTOR DE AMORTIGUAMIENTOFactor de amortiguamiento ψ= -0,143

12.- FACTOR DE REFRACCION DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRAFactor de refracción de la αℜ= 0,23resistencia de puesta a tierra

13.- FACTOR DE REFRACCION DE LA TENSION (PU)EN LA PUNTA DE LA TORREA 2 usVoltaje en (pu) en la punta de la torre a 2 us (VT)2= 25,63 kV

14.- COMPONENTE DE LA TENSION REFLEJADAEN 2 us Ks= 0,85 Valor recomendado

por IEEE-EPRIComponente de la tension (V'T)2= -0,277204 kVreflejada en 2 us

Voltaje real en la cima de la torrea 2 us (VT)2= 25,35 kV

15.- TENSION A TRAVÉS DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA A 2 usTensión a través de la resistenciade puesta a tierra en 2 us (VR)2= 18,61 kVTensión real a través de la resist. de puesta

a tierra en 2 us (VR)2= 18,33 kV

16.- TENSION INDUCIDA EN LA CRUCETA EN 2 usTensión inducida en la cruceta en 2 us

Fase A (Vp3)2= 24,4 kV (pu)Fase B (Vp4)2= 23,8 kV (pu)Fase C (Vp5)2= 23,1 kV (pu)Fase C' (Vp6)2= 23,1 kV (pu)Fase B' (Vp7)2= 23,8 kV (pu)Fase A' (Vp8)2= 24,4 kV (pu)

17.- TENSION IMPULSO A TRAVÉS DEL AISLAMIENTO EN 2 us(POR FASE)

Fase A (Vs3)2= 15,89 kV (pu)Fase B (Vs4)2= 16,87 kV (pu)Fase C (Vs5)2= 17,48 kV (pu)Fase C' (Vs6)2= 17,48 kV (pu)Fase B' (Vs7)2= 16,87 kV (pu)Fase A' (Vs8)2= 15,89 kV (pu)

18.- TENSION (PU) EN LA PARTE SUPERIOR DE LA TORRE, EN 6 usTensión (pu) en la parte superior de la torre, en 6 us (VT)6= 18,34 kV (pu)(VR)6=(Vpn)6=(VT)6

19.- COMPONENTE DE LA TENSION REFLEJADAEn 6 us Ks= 0,85Componente de la tension reflejada en 6 us (V'T)6= -2,37 kV

20.- TENSION IMPULSO A TRAVÉS DEL AISLAMIENTO EN 6 us(POR FASE)

Fase A (Vs3)6= 10,59 kV (pu)Fase B (Vs4)6= 11,61 kV (pu)Fase C (Vs5)6= 12,39 kV (pu)Fase C' (Vs6)6= 12,39 kV (pu)Fase B' (Vs7)6= 11,61 kV (pu)Fase A' (Vs8)6= 10,59 kV (pu)

21.- CORRIENTE CRITICA DEL RAYO QUE PRODUCIRÁ FLAMEO EN 2 us(POR FASE)

Fase A (Ic3)2= 60,28 kAFase B (Ic4)2= 56,78 kAFase C (Ic5)2= 54,80 kAFase C' (Ic6)2= 54,80 kAFase B' (Ic7)2= 56,78 kAFase A' (Ic8)2= 60,28 kA

22.- CORRIENTE CRITICA DEL RAYO QUE PRODUCIRÁ FLAMEO EN 6 us(POR FASE)

Fase A (Ic3)6= 64,55 kAFase B (Ic4)6= 58,88 kAFase C (Ic5)6= 55,13 kAFase C' (Ic6)6= 55,13 kAFase B' (Ic7)6= 58,88 kAFase A' (Ic8)6= 64,55 kA

Fase A Vo3= 94 kVFase B Vo4= 94 kVFase C Vo5= 94 kVFase C' Vo6= 94 kVFase B' Vo7= 94 kVFase A' Vo8= 94 kV

23.- CALCULO DE IcnFase A Ic3= 60,28 kAFase B Ic4= 56,78 kAFase C Ic5= 54,80 kAFase C' Ic6= 54,80 kAFase B' Ic7= 56,78 kAFase A' Ic8= 60,28 kA

24.- CALCULO CURVAS Icn' vs TETAn (valores para un ángulo determinado) 250,00 TETAnFase A Vc3= 958 kV 4,36 0Fase B Vc4= 958 kV -2,094395Fase C Vc5= 958 kV 2,0943951Fase C' Vc6= 958 kVFase B' Vc7= 958 kVFase A' Vc8= 958 kV

25.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRE POR FASE

% en que la Fase A predomina 0,0% Según figura Anterior% en que la Fase B predomina 13,9% Según figura Anterior% en que la Fase C predomina 38,9% Según figura Anterior% en que la Fase C' predomina 36,1%% en que la Fase B' predomina 13,9%% en que la Fase A' predomina 0,0%

TETA1 TETA2 TETA1 TETA2Fase A 0 0 0,0000 0,0000Fase B 170 210 2,9671 3,6652Fase C 260 30 4,5379 0,5236Fase C' 40 160 0,6981 2,7925Fase B' 210 250 3,6652 4,3633Fase A' 0 0 0,0000 0,0000

26.- CALCULO DE LA CORRIENTE CRITICA DEL RAYO PROMEDIO QUE PRODUCE FLAMEO POR FASE

Fase A Ic3'= ---- kAFase B Ic4'= 51,66 kAFase C Ic5'= 57,22 kAFase C' Ic6'= 50,42 kAFase B' Ic7'= 51,66 kAFase A' Ic8'= ---- kA

Fase A P(Ic3')= 0,000Fase B P(Ic4')= 0,210Fase C P(Ic5')= 0,169Fase C' P(Ic6')= 0,220Fase B' P(Ic7')= 0,210Fase A' P(Ic8')= 0,000

40

45

50

55

60

65

70

75

0 60 120 180 240 300 360

Corr

ient

e cr

ítica

de

desa

carg

a (k

A)

Ángulo de Voltaje de fase instantáneo Өn (°)

FLUCTUACIÓN DE LA CORRIENTE CRÍTICA DE DESCARGA REQUERIDA PARA CAUSAR FLAMEO INVERSO DE FASE

Fase A

Fase B

Fase C

Fase A'

Fase B'

Fase C'

27.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRENT= 42,24

28.- NÚMERO DE RAYOS SOBRE LA TORRE POR FASE POR 100 km POR AÑO

Fase A NT3= 0,00Fase B NT4= 5,87Fase C NT5= 16,43Fase C' NT6= 15,25Fase B' NT7= 5,87Fase A' NT8= 0,00

29.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRE POR FASE QUE PRODUCIRÍAN FLAMEO INVERSO

NT3'= 0,00NT4'= 1,23NT5'= 2,77NT6'= 3,36NT7'= 1,23NT8'= 0,00

30.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRE QUE PRODUCIRÍAN FLAMEOS

NT'= 8,59

31.- NUMERO TOTAL DE SALIDAS POR FALLAS DE APANTALLAMIENTOY POR FLAMEOS INVERSOS POR 100 km POR AÑO

NF= 8,59



ANEXO 4. RESUMEN DE RESULTADOS

ANEXO No. 4 Hoja 1 de 1RESUMEN DE RESULTADOS 2013-07-12

REV.1DISEÑO LÍNEA OCOA - GUAMAL/SAN FERNANDO

Resistencia de Número depuesta a tierra salidas/100

km/año2 0,654 1,076 1,628 2,3210 3,1612 4,1114 5,1516 6,2718 7,3920 8,5922 10,02

GRÁFICA DE RESUMEN DE RESULTADOS

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

0 5 10 15 20 25

Núm

ero

de sa

lidas

/100

km

/año

Resistencia de puesta a tierra



ANEXO 5. MAPA DE NIVELES CERÁUNICOS DE LA REPÚBLICA DE COLOMBIA



Mapa de niveles ceráunicos para Colombia del Anexo A.5, de la Norma Técnica Colombiana

NTC 4552-1

Zona del proyecto

DISEÑO LÍNEA DE TRANSMISIÓN A 115 kV ENTRE S.E. … … · • Longitud del vano promedio...

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