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Universidad de Santiago de ChileDepartamento de Ingeniería Eléctrica

Laboratorio de Sistemas Eléctricos de Potencia.Carrera: Ingeniería de Ejecución Eléctrica (V).

Tema Experimental Nº2 –

Parte 2Líneas Eléctricas1. Objetivos

Determinar los circuitos equivalentes y estudiar mediante simulación

computacional, el comportamiento de diferentes tipos de líneas eléctricas aéreas

trabajando en distintas condiciones de operación.

2. Actividades del Alumno

2.1 Actividad previa a la sesión de simulación.

Considere el tramo constituido por dos líneas de 500 kV en paralelo y sin

acoplamiento, mostrado en la Figura 1. Suponiendo que la capacidad térmica del

tramo es de unos 1500 MVA (a tensión nominal) determine para cada uno de los

modelos de línea:

Rendimiento del tramo con carga máxima. Regulación de tensión.

Compensación reactiva necesaria en el extremo receptor para mantener

controlada la tensión en el receptor de un 3% (en demanda mínima y

máxima) considerando que la tensión en el extremo transmisor también

podrá variar en un rango de 3%.

2.2 Simulación Computacional

Empleando el Software DIGSILENT realice las siguientes actividades:

a) Considere 500 kV aplicados en el extremo transmisor.

b) Verifique mediante simulación, los valores obtenidos en el punto 2.1.

c) Mediante simulaciones compare el comportamiento de los diferentes

modelos para diversas condiciones de operación, variando para distintos




valores de factor de potencia, el cual se definirán valores establecidos para

6 grupos de trabajo. Se destaca además que la línea de transmisión 1 y la

línea de transmisión 2 no están acopladas entre sí.

Grupo 1: Debe modelar la línea de transmisión 1 como línea corta y

combinarla con la línea de transmisión 2, modelada como línea corta, media

y larga para un factor de potencia de 0,95.

Grupo 2: Debe modelar la línea de transmisión 1 como línea corta y



Grupo 3: Debe modelar la línea de transmisión 1 como línea media y



Grupo 4: Debe modelar la línea de transmisión 1 como línea media y



Grupo 5: Debe modelar la línea de transmisión 1 como línea larga y



Grupo 6: Debe modelar la línea de transmisión 1 como línea larga y






2.3 Trabajo Posterior al Desarrollo Experimental

El alumno deberá presentar un informe detallado que incluya los siguientes

aspectos:

a) Cálculos teóricos realizados, con todo su desarrollo incluidob) Realizar una comparación de los resultados entre los distintos modelos

utilizados entre los datos obtenidos de la simulación y los cálculos teóricos

realizados.

c) Conclusiones y comentarios globales sobre el trabajo realizado.

Referencias

J.J Grainger y W.D. Stevenson Jr., “Análisis de Sistemas Eléctricos de

Potencia”. Mc Graw - Hill.

H. Sanhueza Hardy. “Líneas Eléctricas”. Publicación del Departamento de

Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile, 3º Edición,

1982. III + 123pp.

C. Latorre Valldares. “Sistemas Eléctricos de Potencia”. Apuntes de Clases,

disponibles en la Plataforma LOA.

R. Hernández Morales. “Modelamiento de sistemas de protecciones ycoordinación en División Salvador CODELCO”. Tesis presentada en el

Departamento de Ingeniería Eléctrica.

Figura 1: Sistema Equivalente a Modelar.




Característica de la Línea de Transmisión 1:

Conductor Tipo Hawthorn, dos conductores por fase:

Tensión nominal: 500 kV.

Longitud de la línea de transmisión: 50 – 130 – 240 kilómetros.

Resistencia propia: Ra = 0,0281 , cuya temperatura de operación es de

20ºC, a un metro de separación.

Reactancia propia: Xa = 0,3194 , a un metro de operación.

Suceptancia propia: Bc = 3,5489 , a un metro de operación.

Diámetro exterior: 31,95 mm.

Distancia entre conductores de cada fase: 0,5 m.

Característica de la Línea de Transmisión 2

Conductor Tipo ACAR de 700 MCM, cuatro conductores por fase:


Longitud de la línea de transmisión: 30 – 150 – 270 kilómetros.

Resistencia propia: Ra = 0,0242 cuya temperatura de operación es de

20ºC, a un metro de separación.

Reactancia propia: Xa = 0,2798 , a un metro de separación.

Suceptancia propia: Bc = 4,438 , a un metro de separación.

Diámetro exterior: 24,43 mm.

Distancia entre conductores de cada fase: 0,5 m.

Características del generador:

Tensión nominal: 500kV.

Potencia nominal: 1500 MVA.

Factor de potencia: 0,95.




Característica de la carga:


Potencia nominal: 1450 MVA.

Factor de potencia: 0,95 – 0,85 (según sea el caso a evaluar).

Figura 2: Estructura asociada al circuito del tramo en estudio para conductor tipo Hawthorn, distancia enmilímetros.




Figura 3: Estructura asociada al circuito del tramo en estudio para conductor tipo ACAR 4X700, distancia enmilímetros.

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