Efecto Corona

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Universidad Tecnolgica Equinoccial, Ingeniera Electromecnica,LneasdeTransmisinySubestaciones,Grupo#2,Integrantes:BalsecaWilson,Condoy Darwin, Mitte Damin, Ruiz Cristian, junio 30 del 2011. Tarea Tema: perdidas de energa elctrica del ao 2010 en empresas distribuidoras. Efecto corona. Definicin. Esunadescarga,enocasionesluminosa,debidaalaionizacindelgasque rodea a un conductor en elcual existe un gradiente de potencialsuperior a un determinado valor. Comosehadicho,elefectocoronaseproducecuandoelcampoelctrico(o gradientedepotencial)superauncierto umbral.Elumbralestdadopor condiciones del aire como presin yhumedad. En las lneas de transmisin, el campo elctrico que se forma alrededor delos conductorestienelaformacomosemuestraenlasiguientefigura,dondese muestra una configuracin de doble circuito con cable de guardia: Si localmente el gradiente de potencial supera un umbral, ent onces se produce efecto corona. Las lneas elctricasse disean para que el efecto corona seamnimo, puesto quetambinsuponenunaprdidaensucapacidaddetransportedeenerga; en su aparicin e intensidad influyen los siguientes condicionantes:-Tensin de la lnea: cuanto mayor sea la tensin de funcionamiento de la lnea,mayorserelgradienteelctricoenlasuperficiedeloscablesy, por tanto, mayor el efecto corona. En realidad slo se produce en lneas de tensin superior a 80 kV.-Lahumedadrelativadelaire:unamayorhumedad,especialmenteen caso de lluvia o niebla, incrementa de forma importante el efecto corona.Universidad Tecnolgica Equinoccial, Ingeniera Electromecnica,LneasdeTransmisinySubestaciones,Grupo#2,Integrantes:BalsecaWilson,Condoy Darwin, Mitte Damin, Ruiz Cristian, junio 30 del 2011. -Elestadodelasuperficiedelconductor:lasrugosidades, irregularidades,defectos, impurezasadheridas,etc.,incrementanel efecto corona. -Nmerodesubconductores:elefectocoronasermenorcuantoms subconductores tenga cada fase de la lnea.Lasvariablesantesexpuestas,determinanungradientecrtico.Luego,si el gradientedepotencialenlalneaes mayoralcrti co,seproducirefecto corona. Enunaprimeraetapa,elefectocoronaesimperceptiblealojohumano,sin embargo se puede estar produciendo. Elefecto corona provoca ruido acstico, calor,gasozono,emisindeluzyvibracionesmecnicas.Todoestoconlleva ungastodeenergay,porlotanto,una prdidadeenergaelctricadel sistema. Porlotanto,esimportantesabercmopredecirelefectocoronaenlos sistemas elctricos. Enlaslneasareas,puedeaparecerenlos conductores,herrajes, amortiguadores, aisladores, y en general en cualquier punto donde se supere elgradiente de potencial mnimo. Losconductoresdegrandimetrotienengradientesmsbajosdecampo elctricoenlasuperficiedelconductorporloquebajanelefectocoronaen relacin a conductores con menor dimetro Tensin crtica disruptiva Es la tensin a la que el campo en la superficie delconductor excede la rigidez dielctrica del aire y comienza el efecto corona Existe tambin una tensin crtica visual, superior ala tensin crtica disruptiva, a partir de la cual elefecto corona se hace visible Clculo de la tensin disruptiva Frmula de Peek Donde Ud es la tensin crtica disruptiva (eficaz, tensinde lnea) en kV md es el coeficiente de rugosidad del conductor: 1para hilos de superficie lisa Universidad Tecnolgica Equinoccial, Ingeniera Electromecnica,LneasdeTransmisinySubestaciones,Grupo#2,Integrantes:BalsecaWilson,Condoy Darwin, Mitte Damin, Ruiz Cristian, junio 30 del 2011. 0,93 a 0,98para hilos oxidados o rugosos 0,83 a 0,87para conductores formados por hilos mt es el coeficiente meteorolgico 1para tiempo seco 0,8para tiempo hmedo o = 172l h/(273+)es el factor de correccin de la densidad del aire (1 a 76 cm y 25 C)h es la presin baromtrica en cm de mercurio es la temperatura del aire en grados centgrados La presin baromtrica h puede calcularse como: Donde y es la altura sobre el nivel del mar en kilmetros. La temperatura del aire puede estimarse como : ra= 21,1 kV/cm es la rigidez dielctrica del aire r es el radio del conductor en cm d es la distancia media geomtrica entre fases en cm es un factor que recoge el efecto de ladisposicin de los conductores en haces (dplex, trplex, etc)Si hay un solo conductor porfase =1 El coeficiente se calcula como: Donde n es el nmero de haces de conductores por fase S es la separacin entreconductores en cm Prdidas por efecto corona Universidad Tecnolgica Equinoccial, Ingeniera Electromecnica,LneasdeTransmisinySubestaciones,Grupo#2,Integrantes:BalsecaWilson,Condoy Darwin, Mitte Damin, Ruiz Cristian, junio 30 del 2011. Formas de Evitar el Efecto Corona. Para lneas de muy alta tensin (superior a los 220 kV), es econmicamente imposible evitar el efecto corona en cualquier condicin de operacin.Las medidas que se pueden tomar para evitar el efecto corona en una lnea de transmisin apuntan hacia disminuir elgradiente de potencial en la superficie de los conductores expuestos al aire. Una primera forma es aumentar elradio del conductor, obtenindose unalnea sobredimensionada en corriente. Poresta razn, esta medida es poco econmica ya que se debe incurrir en un mayor gastode conductor. Otra forma de evitar el efecto corona es utilizar conductores en haz, es decir, varios conductores por fase. De la frmula del radio equivalente se ve que se puede aumentar el radio equivalenteaumentando el nmero de conductores por fase. Esto es, en general, ms econmicoque aumentar la seccin del nico conductor. Curvas Figura 3.5. Funcin de Petersonpara clculo de prdidas por efecto corona con razn V/ed entre 0.6 y 2.4. Universidad Tecnolgica Equinoccial, Ingeniera Electromecnica,LneasdeTransmisinySubestaciones,Grupo#2,Integrantes:BalsecaWilson,Condoy Darwin, Mitte Damin, Ruiz Cristian, junio 30 del 2011. Figura 3.6. Funcin de Peterson para clculo de prdidas por efecto corona conrazn V/ed entre 1 y 19. TIPOS DE DESCARGAS EN LOS CONDUCTORES DE TRANSMISIN POR EFECTO CORONA Hay dos tipos de descarga por corona: corona positiva y corona negativa.La diferencia visual se la puede ver en la figura 2.2. La polaridad de la descarga por corona es determinada por la muestra del voltaje aplicado al electrodo de corona. Zeleny describi la diferencia llamativa en aspecto visual entre la corona positiva y negativa. La corona positiva aparece como resplandor inmvil, difuso sobre el extremo del punto, mientras que la corona negativa aparece cuando un conductor localizado originaun punto minsculo en el extremo y se separa hacia fuera en el espacio. Para una geometra dada, el voltaje de inicio por corona y la interrupcin elctrica del gas ocurren en voltajes ms altos para la corona negativa que para la positiva.

Universidad Tecnolgica Equinoccial, Ingeniera Electromecnica,LneasdeTransmisinySubestaciones,Grupo#2,Integrantes:BalsecaWilson,Condoy Darwin, Mitte Damin, Ruiz Cristian, junio 30 del 2011. Figura 2.2. Diferencia visual entre la corona positiva y la corona negativaFigs. 1, 4, 7 muestran descargas de poca intensidad positivas de puntos en aireFigs. 2, 3, 5, 6, 8, 9 muestran descargas negativas (aumento x 6). Bibliografa: -http://www.e-seia.cl/archivos/Anexo_N__5_Efecto_Corona.pdf-http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=3&sqi=2&ved=0CCkQFjAC&url=https%3A%2F%2Fwww.u-cursos.cl%2Fingenieria%2F2008%2F1%2FEL67A%2F1%2Fmaterial_alumnos%2Fobjeto%2F17850&rct=j&q=efecto%20corona%20en%20lineas%20de%20transmision&ei=kewMTqTQI7Sy0AHLlP2VDg&usg=AFQjCNEWRxqWih15onSVB7LqfJ3p8ZToZg&cad=rja -http://bacterio.uc3m.es/docencia/profesores/herreros/itts/ficheros/Corona.pdf -http://electrica.uc3m.es/pablole/downloads/efecto_corona.pdf-