lineas de transmisión

Modelado y Operación de Líneas de Transmisión

ITM-DIE

CALCULO DE PARAMETROS
Y
OPERACIÓN EN ESTADO
ESTACIONARIO
DE
LINEAS DE TRANSMISION

Lino Coria Cisneros

1

Modelado y Operación de Líneas de Transmisión

ITM-DIE

0. Calculo de parámetros de líneas aéreas de transmisión
INTRODUCCION.
La energía eléctrica producida en las estaciones generadoras es transportada a
grandesdistancias y alto voltaje a través de líneas de transmisión hasta los puntos de
utilización. A principios del siglo XX, los sistemas eléctricos se operaban aislados y a
voltajes bajos, de

acuerdo a estándares actuales.

Los voltajes de operación se

incrementaron rápidamente desde los 3300 V hasta los 11 kV, usados para transmitir 10
MW desde Niagara Falls a Buffalo, en los EstadosUnidos, a 20 millas de distancia, en
el año de 1896. En 1936 se terminaron dos circuitos de 287 kV para transmitir 240
MW a 266 millas a través del desierto hasta Los Angeles. La primera línea de 345 kV
se desarrolló a partir de un programa de pruebas de la AEP (American Electric Power)
en 1946 y rápidamente se superpuso al sistema de 138 kV que se usaba extensivamente.
Al mismo tiempo en Sueciase estableció el sistema de 400 kV entre sus plantas
hidroeléctricas del norte, hasta los centros de carga de la región sur.
El sistema de 345 kV estableció la práctica de usar conductores en haz, la
configuración en V de cadenas de aisladores (con el objeto de restringir oscilaciones), y
el uso de aluminio en estructuras de líneas.
La primeras línea de 500 kV fue energizada en 1964 en elestado de West Virginia
en EU. Una razón para la preferencia de este nivel de voltaje sobre el nivel de 345 kV
fue que el cambio de 230 kV a 345 kV, representaba una ganancia de solamente 140%
comparada a una ganancia de 400%, cuando el cambio era a 500 kV. La compañía
canadiense Hydro Québec inauguró su línea de 375 millas a 735 kV en el mismo año.
En el año de 1969 la AEP puso en servicio unnivel de voltaje de 765 kV. Los años 80
atestiguaron la introducción de un nivel de voltaje aún más grande en la compañía
estadounidense BPA: el sistema de transmisión de 1100 kV.
La tendencia de introducir voltajes más grandes está principalmente motivada por el
incremento resultante en la capacidad de la línea, mientras se reducen las pérdidas por
unidad de potencia transmitida. La reducciónde pérdidas es significativa y es un
aspecto importante de la conservación de la energía. Otro beneficio del incremento de

Lino Coria Cisneros

2

Modelado y Operación de Líneas de Transmisión

ITM-DIE

capacidad es el mejor uso de la tierra. Esto puede ilustrarse comparando el ancho del
derecho de vía de 56 m requerido para el nivel de 1100 kV con una capacidad de 10,000
MW, conel de 76 m requerido para dos líneas de doble circuito en 500 kV para
transmitir la misma capacidad de 10,000 MW.
El propósito de esta unidad 0, es el de desarrollar una comprensión adecuada en la
modelación de líneas de transmisión, así como analizar su comportamiento. Se iniciará
por discutir los parámetros que caracterizan a la línea de transmisión aérea.
PARAMETROS DE LINEAS AEREAS DETRANSMISION ELECTRICA.
Una línea de transmisión eléctrica es modelada usando cuatro parámetros, que
afectan sus características de comportamiento. Estos cuatro parámetros son: resistencia
serie, inductancia serie, capacitancia en derivación y conductancia en derivación. Los
dos primeros son de suma importancia en muchos estudios de interés. Sin embargo en
algunos estudios es posible omitir losparámetros en derivación, simplificando con ello
el circuito equivalente considerablemente.
Empezaremos con una discusión breve de la naturaleza de los conductores e
introduciremos terminología comúnmente usada.
Un alambre ó combinación de alambres no aislados uno del otro es llamado
conductor.

Un conductor trenzado está compuesto de un grupo de alambres,

usualmente enrollados en forma...