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ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO DE LA
REPOTENCIACIÓN DE LÍNEAS AÉREAS DE
ALTA TENSIÓN EN UN SISTEMA DE
SUBTRANSMISIÓN
ANA MARÍA MEJÍA SOLANILLA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
CODENSA S.A ESP

CONTENIDO
Pág.
Resumen

I

Abreviaciones

II

Figuras, gráficas y tablas

IV

Anexos

IX

Capítulo 1
INTRODUCCIÓN

1

1.1 Definición del problema

2

1.2 Larepotenciación en sistemas de subtransmisión

2

1.3 Objetivos y alcance del proyecto

4

1.4 Estructura del documento

5

Capítulo 2
PLANIFICACIÓN DE REDES DE TRANSMISIÓN Y DISEÑO
DE LÍNEAS DE ALTA TENSIÓN

7

2.1 Proyecciones de demanda

8

2.1.1 Proyección de demanda nacional

8

2.1.2 Metodología de proyección de demanda para el caso
de estudio

13

2.1.2.1 Modeloseconométricos

13

2.1.2.2 Modelos de tendencias

13

2.1.2.3 Metodología de ajuste de las proyecciones

14

2.2 Metodologías de planificación de sistemas eléctricos de potencia
2.2.1 Plan de expansión nacional

14
15

2.2.1.1 Diagnóstico global y por áreas

15

2.2.1.2 Análisis de costo y mediano plazo

15

2.2.2 Metodología de planificación implementada en el caso
de estudio2.3 Diseño de líneas de transmisión

16
18

2.3.1 Estudios y parámetros eléctricos

18

2.3.2 Estudios y parámetros mecánicos

19

2.3.3 Impactos ambientales de las líneas de transmisión

20

Capítulo 3
TIPOS DE CONDUCTORES Y ALTERNATIVAS DE
REPOTENCIACIÓN DE LÍNEAS AÉREAS DE ALTA TENSIÓN
3.1 Conductores convencionales

22
23

3.1.1 Conductor ACSR

24

3.1.2Conductor AAAC

25

3.2 Conductores con alta capacidad de temperatura

27

3.2.1 Conductores G(Z)TACSR

27

3.2.2 Conductores ACSS

30

3.2.3 Conductores (Z)TACIR

32

3.2.4 Conductores ACCR

34

3.2.5 Conductores ACCC

37

3.3 Comparación de los conductores

39

3.4 Repotenciación de líneas aéreas de alta tensión

40

3.4.1 Consideraciones a tener en cuenta para larepotenciación de líneas aéreas de alta tensión

41

3.4.2 Análisis de líneas y estructuras existentes

41

3.4.3 Alternativas de repotenciación existentes en la actualidad

42

3.4.3.1 Cambiar el conductor por uno de mayor capacidad

43

3.4.3.2 Conductores en Haz

43

3.4.3.3 Aumentar el nivel de tensión usando conductores
actuales

44

3.4.3.4 Aumentar la temperaturade operación usando los
conductores actuales

44

3.4.3.5 Utilización de conductores de gran capacidad
de corriente a elevada temperatura

45

Capítulo 4
ANÁLISIS TÉCNICO DE REPOTENCIACIÓN DE LÍNEAS AÉREAS
DE ALTA TENSIÓN

46

4.1 Datos iniciales

46

4.1.1 Datos del sistema

46

4.1.2 Datos y aspectos a conocer de los conductores

46

4.1.3 Parámetros metereológicos47

4.2 Parámetros eléctricos y mecánicos
4.2.1 Parámetros eléctricos de operación de los conductores

49
50

4.2.1.1 Parámetros eléctricos de los conductores

50

4.2.1.2 Pérdidas

52

4.2.2 Parámetros mecánicos de las líneas de transmisión

54

4.2.2.1 Tensionado de conductores

54

4.2.2.2 Creep

55

4.2.2.3 Flechas y tensiones

57

4.3 Análisis eléctrico4.3.1 Análisis de flujos de carga

60
60

4.3.1.1 Análisis de cargabilidad

61

4.3.1.2 Análisis de pérdidas en demanda máxima

61

4.3.1.3 Análisis de regulación de tensión

62

4.3.2 Análisis de cortocircuito

63

4.3.3 Análisis de contingencias

65

4.4 Análisis mecánico
4.4.1 Árbol de cargas

65
65

4.4.1.1 Cargas transversales

66

4.4.1.2 Cargaslongitudinales

70

4.4.1.3 Cargas verticales

71

4.4.2 Hipótesis de carga

72

4.4.2.1 Estructuras de suspensión

72

4.4.2.2 Estructuras de retención y terminales

73

4.4.3 Cálculo de pesos de las torres

73

Capítulo 5
ANÁLISIS ECONÓMICO DE REPOTENCIACIÓN DE
LÍNEAS DE ALTA TENSIÓN

77

5.1 Costos de inversión

78

5.1.1 Materiales y equipos

78

5.1.1.1 Costo de...