7/24/2019 Lnea de transmisin equivalente Tulcn - Quito

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1. LNEA DE TRANSMISIN TULCNQUITO

1.1Distancia Terrestre de Tulcn a Quito: 240km

1.2

Lneas de transmisin existentes

Las lneas de transmisin segn la Corporacin Elctrica del Ecuador, CELEC EP TRANSELECTRIC

(2010), que existen entre los sectores comprendidos desde Tulcn hasta Quito son:

Lneas existentes, 230KV

NombreCircuito

No.

Tipo Long. Vnom Inom Snom R+ X+

Conductor km kV kA MVA Ohm Ohm

L/T Santa Rosa - Pomasqui 1 1200 ACAR 46,00 230 0,833 332,0 2,5 22,8

L/T Santa Rosa - Pomasqui 2 1200 ACAR 46,00 230 0,833 332,0 2,5 22,8

Lneas existentes, 138KV

L/T Santa Rosa - Selva Alegre 1 636 KCM 25,00 138 0,556 133,0 2,5 12,2

L/T Santa Rosa - E. Espejo 1 636 KCM 9,50 138 0,556 133,0 1,0 4,6

L/T E. Espejo - Chilibulo 1 636 KCM 9,00 138 0,556 133,0 0,9 4,4L/T Chilibulo - Selva Alegre 1 636 KCM 9,00 138 0,556 133,0 0,9 4,4

L/T Selva Alegre - Pomasqui EEQ 1 636 KCM 18,00 138 0,556 133,0 1,8 8,8

L/T Pomasqui - Pomasqui EEQ 1 636 KCM 3,00 138 0,720 172,1 0,3 1,5

L/T Selva Alegre - SE 19 1 636 KCM 8,50 138 0,556 133,0 0,9 4,1

L/T SE 19 - Pomasqui 1 636 KCM 17,50 138 0,720 172,1 1,8 8,5

L/T Pomasqui EEQ - S/E 18_Cristiania 1 636 KCM 6,00 138 0,720 172,1 0,6 2,9

L/T Santa Rosa - El Carmen 1 397.5 KCM 29,30 138 0,416 99,5 4,7 14,8

L/T Santa Rosa - Conocoto 1 477 KCM 12,00 138 0,469 112,0 1,6 6,0

L/T Conocoto - San Rafael 1 477 KCM 15,50 138 0,469 112,0 2,1 7,7

L/T San Rafael - Vicentina 1 477 KCM 15,00 138 0,469 112,0 2,0 7,5

L/T Vicentina - Pomasqui 1 477 KCM 20,70 138 0,469 112,0 2,8 10,3

L/T Vicentina - Kennedy 1 477 KCM 12,50 138 0,469 112,0 1,7 6,2

L/T Kennedy - Pomasqui 1 477 KCM 14,70 138 0,469 112,0 2,0 7,3

L/T Vicentina - Guangopolo 1 477 KCM 7,00 138 0,469 112,0 0,9 3,5

L/T Pomasqui - Ibarra 1 477 KCM 60,50 138 0,469 112,0 8,2 30,1

L/T Pomasqui - Ibarra 2 477 KCM 60,50 138 0,469 112,0 8,2 30,1

L/T Ibarra - Tulcan 1 477 KCM 74,48 138 0,469 112,0 10,1 37,0

1.3Clculo de la impedancia de la lnea de transmisin utilizada en nuestro sistema TulcnQuito

Para determinar la impedancia de la lnea de transmisin usada en nuestro sistema, se establecern las

caractersticas elctricas de la lnea, que comprenden el nivel de tensin y la potencia mxima de transmisin,

a fin de seleccionar un conductor apropiado, y en base a esto, calcular el valor de impedancia.

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1.3.1 Caractersticas elctricas de la lnea TulcnQuito

Estas caractersticas que constituyen los datos para el clculo de los parmetros de la impedancia de las

lneas del sistema simplificado planteado son obtenidos a partir de los datos reales, considerando slo las

lneas especificadas en el apartado anterior, con un valor de potencia mxima de transmisin igual al total

de las potencias individuales de transmisin de las lneas ya mencionadas y dems consideraciones

especificadas a continuacin.

Se procede a calcular la corriente de lnea considerando los siguientes datos. Se realiza el clculo con las

siguientes ecuaciones tomadas del libro de Sistemas de Potencia de Duncan Glover.

1.3.1.1 Verificacin de la potencia mxima de transmisin por circuito para la lnea con las

consideraciones establecidas en trabajos previos

332MVA circuito Santa Rosa Pomasqui112MVA circuito Pomasqui Ibarra

112MVA circuito Ibarra Tulcn

De donde:

o Corriente de lnea = 1517, 045 A

Para este valor de potencia de transmisin de la lnea de nuestro sistema equivalente (que fue

considerado para el proyecto anterior) se obtienen valores de corriente de lnea exageradamente

altos, lo cual imposibilita la seleccin de un conductor que soporte esta capacidad de corriente.

Para solucionar este problema, hemos escogido un valor de potencia ms acorde entre los

circuitos existentes para el diseo de nuestra lnea, a fin de poder seleccionar un conductor

adecuado.

o Potencia mxima de transmisin de la lnea por circuito (terna) =Con este valor de potencia, correspondiente al valor de potencia de los circuitos existentes a nivel

de 138 kV, procedemos a calcular los parmetros de la lnea para ser utilizados en nuestro

estudio. El conductor considerado ser de tipo ACSR, por ser el ms utilizado en los sistemas de

transmisin, y la lnea ser diseada a doble circuito.

1.3.1.2 Clculo del calibre del conductor de la lnea TulcnQuito:

o Potencia mxima de transmisin de la lnea por circuito (terna) = 112MVA

o Voltaje de transmisin de la lnea = 230 KV

o Capacidad de corriente de la lnea:

= 3 =112 10

230 0,92 3 = , Con la corriente obtenida se procede a observar la tabla de calibres de conductores ACSR,

tomada de la pgina web de ELECTROCABLES para verificar qu calibre de conductor es

el adecuado para la corriente calculada:

Calibre por corriente: PIGEON 3/0 AWG315 A

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Ahora calculamos el calibre del conductor por tensin, considerando la tensin de lnea

que es 230kV, la corriente de lnea que calculamos anteriormente que resulto de

305,59A, la longitud total de la lnea que es 230 km y la cada de tensin mxima en la

lnea delta v (v), que ser del 3%, variacin menor a la permitida equivalente al 5% en

la calidad del servicio elctrico del Ecuador segn el CONECLEC regulacin N 004/01

o Variacin de tensin mxima propuesta Vmx=3%o Longitud de la lnea = 230 Km

o Cada de tensin mxima:

= %100% =230 3%

100% = 6900

o Conductancia del conductor, para un conductor ACSR (61,0 %, de la conductividad del

cobre a 20C, IACS) = 3 5o Clculo de la seccin del conductor:

[] = 3 =3 0,92 240 000 305,59

35 6900

[] = , Con el clculo de cada de tensin se ha obtenido la seccin mxima admisible del

conductor, con este resultado se puede observar en la tabla de conductores qu calibre

de conductor tiene una seccin mnima alrededor del valor calculado:

Calibre por cada de tensin: MALLARD 795 AWG - 494,7 mm2- 918 A

Ahora que se tiene seleccionados los calibres calculados por corriente y cada de tensin,

se procede a seleccionar un conductor cuyas caractersticas del conductor puedan

soportar una corriente de 252,28 A y una tensin de 230 kV. Entonces, ntese que el

conductor por corriente abastece la corriente calculada, pero no soporta 230 kV puesto

que la seccin total del conductor es pequea, por lo tanto se considera la utilizacin del

conductor con mayor seccin a la obtenida en los clculos por cada de tensin:

1.3.1.3 Clculo de la resistencia de la lnea:

Para el clculo de la resistencia del conductor, hemos considerado que entre las distintas condiciones

ambientales que existe en el recorrido de la lnea de transmisin entre las provincias de Pichincha y

Cotopaxi, se considera como temperatura ambiente promedio 20C en todo el recorrido de la lnea.

o Clculo de la profundidad de la piel:

= 1 =1

6 0 4 1 0 12.8310=0,01093044

Conductor a utilizar: MALLARD 795 AWG - 494,7 mm2 - 918 A

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o Radio del conductor

= 28,9510

2

o Relacin radioprofundidad de la piel para la determinacin de la resistencia ac:

=

28,9510

20,01093044 =1.3242833De aqu que:

= 1 +

28,951020,01093044

48 =1,064074

Para un valor conocido de resistencia DC a 20C para el conductor MALLARD

seleccionado, se tiene:

=0,0718 (

)

o Resistencia ACtotal de la lnea:

= 1,064074 0,0718 240 = ,

1.3.1.4

Disposicin de los conductores:

Para obtener la disposicin de conductores es necesario calcular la distancia mnima entre conductores

de fase segn indica el NESC (National Electrical Safery Code), norma ANSI C-2, para ello se utiliza la

siguiente expresin: = + / +

Donde:

D, Distancia entre fases [m]

K, Factor que tiene en cuenta el tipo de conductor y el ngulo de oscilacin de la cadena. (Para

un conductor ACSR mayor de 200 mm2 y un ngulo de oscilacin mximo de 55, este valor

es de 0.75)

F, Flecha mxima [m]

L, Longitud de la cadena de aisladores [m]

Vn, Voltaje nominal

Tomando en cuenta las consideraciones antes indicadas, en la figura siguiente se muestra el

esquema de la disposicin de conductores dispuestos en el soporte.

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1.3.1.5 Clculo de la reactancia inductiva de la lnea:

Para el clculo del valor de la reactancia inductiva de la lnea de transmisin, observamos en la tabla

de caractersticas elctricas de conductores el valor que corresponde al conductor MALLARD, en donde

tenemos:

o = 0.2442 /Una vez que tenemos este dato de la reactancia inductiva, se debe tomar en cuenta tambin el factor

de espaciamiento segn la distancia entre los conductores que se muestra en la disposicin de las

ternas en las torres de trasmisin.

La distancia entre conductores considerada de la configuracin tpica expuesta en el apartado anterior

es de 6m, que equivale a 19,685 pies, con este valor obtenemos el factor de compensacin por

espaciamiento para el clculo de la reactancia de las tablas:

o = 0,3635 /

Luego, la reactancia inductiva total viene dada por la siguiente relacin:

o = + Donde:

, Reactancia inductiva total []

, Reactancia inductiva parcial, obtenido de tabla [/milla] ,Compensacin por espaciamiento de conductores, obtenido de tabla [/milla ], Longitud total de la lnea en millas

o =0.2442 +0,3635 , 230 = ,

1.3.2 Impedancia de la lnea de transmisin TulcnQuito

1.4Parmetros finales de la lnea Tulcn Quito del Sistema Simplificado de Transmisin

Finalmente, los parmetros de la lnea de transmisin TulcnQuito para nuestro sistema de potencia:

Nombre No. de Long. Tipo Snom Vnom XCircuito km Conductor MVA kV Ohm

L/T TulcnQuito 1 240 Mallard 795 AWG 112 230 108,12

L/T TulcnQuito 2 240 Mallard 795 AWG 112 230 108,12

Los parmetros considerados en esta seccin son resultantes de una configuracin tpicautilizada en sistemas de transmisin del Ecuador, particularmente de la lnea Cuenca

Loja, 230kV, y que hemos considerado para nuestro estudio.

R + jXL = (18,34 + j108,12)