Sistemas de Transmisión de Energía

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Primera parte de STE. Teoría

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  • SISTEMA DE TRANSMISION DE ENERGA

    PROFESORA: ING. VITRYS MAITA

  • CONTENIDO PROGRAMATICO

    TEMA 1. CALCULOS ELECTRICOS DE LINEAS DE TRANSMISION:- 1.1 MODELACION DE LINEAS DE TRANSMISIN- 1.2 CALCULOS ELECTRICOS EN LINEAS DE TRANSMISION CON

    REGIMEN PERMANENTE Y EQUILIBRADO

    TEMA 2. CALCULOS MECANICOS DE LINEAS DE TRANSMISION

    TEMA 3. ESTUDIO DE RUTA DE LA LINEA DE TRANSMISION

    TEMA 4. ESTUDIO DE IMPACTOS AMBIENTALES DE LAS LINEAS DETRANSMISION

    TEMA 5. MANEJO DE SOFTWARE:- EXCEL Y NEPLAN APLICADOS A CALCULOS DE LINEAS DE

    TRANSMISION

  • PLAN DE EVALUACIN

    EXAMEN 1: TEMA 1 (1.1) 20%

    EXAMEN 2: TEMA 1 (1.2) 20%

    EXAMEN 3: TEMA 2 10%

    TRABAJO INDEPENDIENTE: CUALQUIER TEMA 20%

    PROYECTO FINAL: 20%

    EXAMEN 4: TEMA 3 Y 4 10%

  • INTRODUCCION

    ESTRUCTURA DE UN SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA

    Sub-sistema de Generacin

    Funcin: Transformar otra formas de

    energa en energa elctrica.

    Sub-sistema de TransmisinFuncin: Transmitir la energa elctrica

    desde los centros de generacin a los

    centros de consumo.

    Sub -sistema de Distribucin

    Funcin: entregar la energa al usuario

    final para que este haga uso racional de

    la misma empleando adecuados procesos

    de transformacin de dicha energa .

  • QUE ES UN SISTEMA DE TRANSMISION?

    Es una de las etapas primordiales de un sistema elctrico de potencia, sebasa en el transporte o transmisin de la energa elctrica. Esta etapa esintermedia entre la generacin de energa y la entrega de la misma a losusuarios o consumidores.

    TRANSMISIN

  • Para transmitir la energa, los volmenes de energa elctrica

    producidos deben ser transformados, elevndose su nivel de tensin.

    Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia atransmitir, al elevar el voltaje se reduce la corriente que circular,reducindose las prdidas por Efecto Joule.

    Con este fin se emplean subestaciones elevadoras en que dichatransformacin se efecta empleando equipos elctricos denominadostransformadores.

    La transmisin de energa se realiza por lo regular por va area, aunque encasos especiales pueden ser subterrneas o submarinas.

    Para la transmisin area se utilizan conductores desnudos lo cual ahorra loscostos del aislamiento y aumenta la capacidad trmica del conductor alpermitirle mayor disipacin del calor.

  • Caractersticas

    Transmisin en alta tensin en CA . Sistema espacialmente distribuido. Altos costos de inversin puntuales. Requiere una adecuada planificacin Puede limitar la capacidad de energa

    disponible en los centros de Generacin.

    Estructura

    Lneas de transmisin Estaciones elevadoras Estaciones reductoras Estaciones de maniobra o corte

    Niveles de tensin tpicos en Venezuela:

    Transmisin

    765 kV

    400 kV

    230 kV

    Sub-transmisin

    115 kV

    69 kV

    34.5 kV

  • Sistema de Transmisin de la Energa

    La energa elctrica es el medio de suministro energtico por excelencia,debido a la relativa facilidad de transporte.

    La transmisin debe realizarse a altos niveles de tensin para as transportargrandes bloques de potencia elctrica a un relativo bajo nivel de corriente,reduciendo as las prdidas, cadas de tensin y el calibre de los conductores delas lneas de transmisin.

    Tocoma y Caruachi

  • El Sistema de Transmisin Troncal de EDELCA constituye una red con unalongitud total de ms de 5.000 km de lneas y 12.300 estructuras de diversostipos presentes de norte a sur de la geografa nacional.

    SISTEMA DE TRANSMISION TRONCAL

  • El pas cuenta con un sofisticado sistema de transmisin que interconecta los principalescentros de produccin de energa y permite tener potencia y energa disponible para loscentros de consumo a lo largo y ancho del territorio nacional.

    Esta red es conocida como Sistema Interconectado Nacional (S.I.N) y est integrado porlas empresas: C.A. de Administracin y Fomento Elctrico (CADAFE), C.V.G.Electrificacin del Caron C.A. (EDELCA), C.A. La Electricidad de Caracas (E. de C.) y C.A.Energa Elctrica de Venezuela (ENELVEN). La oficina encargada de coordinar laoperacin del S.I.N. es la Oficina de Operacin de Sistemas Interconectados (OPSIS)

    Las reas que conforman el S.I.N. estn unidas a travs de un sistema de transmisinque alcanza niveles de tensin de 115 KV, 138 KV, 230 KV, 400 KV y 765 KV.

  • Longitudes aproximadas del Sistema Interconectado Nacional

  • MODELACION DE LINEAS DE TRANSMISION

    LINEAS AEREAS

    Elementos constitutivos de una lnea de transmisin area

    APOYO

    HERRAJES

  • Elementos constitutivos de una lnea de transmisin area

    APOYOS

    Su misin es soportar los elementos que componen la lnea, pero guardando lasdistancias de seguridad.

    Clasificacin de los apoyos:

    -Apoyos de alineacin. Soporta la lnea en lnearecta, slo apoya los conductores. Soportan lacarga vertical (peso del conductor)

  • - Apoyos de ngulo. Soporta los conductores peroen direccin de ngulo. Estn situados en puntosdonde cambia la lnea de direccin. Slo estnapoyados los conductores. La torre soporta cargasverticales y horizontales.

    AISLADORES

    Su misin es aislar el conductor del apoyo. Materiales de los que estnhechos:- Vidrio- Porcelana- Esteatita con resinas epoxiTipos:

    Aisladores fijos rgidos. Son de una solapieza y se utilizan para tensiones hasta 66 Kv.Montados sobre la torre.

  • Aisladores en cadena suspensin. Estn compuestos por 3 partes:

    - Caperuza y vstago (metlicas) sirven para hacer unin entre aisladores- Campana (aislante) es el aislador en si.

  • HERRAJES

    Sus misiones son:1) Elementos de sujecina) De las cadenas de aisladores

    b) De aisladores fijos

    c) De conductores

  • CONDUCTORES DE GUARDA

    Se instalan por encima de los conductores de fases; ellos van slidamenteaterrados por medio de la torre y tienen como finalidad proteger la lnea contradescargas atmosfricas.

    Hoy da se utiliza tambin paratelecomunicaciones, metiendo fibraptica, lleva entonces la denominacin(OPGW)Est compuesto de:- Acero de alta resistencia mecnicagalvanizado- Acero con recubrimiento de aluminio

  • CONDUCTORES DE ENERGIA

    En sistemas de potencia los conductores de las lneas de transmisin son decobre o de aluminio, ambos no magnticos. Los conductores de aluminiogeneralmente prevalecen sobre los de cobres por varias a razones a saber:

    Menor peso y menor costo que un conductor de cobre de la mismaresistencia. Presenta un mayor radio que un conductor de cobre de la mismaresistencia por lo que tiene menos problemas relativos al efecto corona.

    Los conductores de las lneas no son macizos, sino trenzado por capas, lo cualmejora sus caractersticas mecnicas.

    En cuanto al diseo y metales empleados, los conductores en general son devarios tipos, a saber:

  • Tipo AAC: All Aluminium Conductor, conductor trenzado de aluminio.

    Tipo AAAC: All Aluminium Alloys conductors, conductor trenzado dealeacin de aluminio.

    Tipo ACSR: Aluminium conductor Alloy-Reinforced, conductor trenzado dealuminio sobre un cable trenzado de acero.

    Tipo ACAR: Aluminium Conductor Alloy-Reinforced, conductortrenzado dealuminio sobre otro cable trenzado hecho de una aleacin de aluminio.

  • La transmisin se realiza en corriente alterna y trifsica, debido a lascaractersticas de la generacin.

    Se puede utilizar un conductor por fase, pero para altos niveles de transmisinde energa, regularmente se utilizan ms de un conductor por fase, estopresenta tres grandes ventajas:

    1. Divide la corriente en partes iguales por los conductores que constituyenuna fase, aumentando as la capacidad de transporte de corriente porfase sin aumentar los calibres de los conductores.

    2. Al dividir la corriente se reducen las perdidas activas por fase, ya queestas estn en funcin del cuadrado de la corriente que circula por elconductor.

    3. Se logra limitar el valor del gradiente elctrico superficial de la fase, conlo cual se reduce el efecto corona.

    A la utilizacin de ms de un conductor fase, se le conoce como Haz.