calculo de las lineas electricas

Capítulo V. Cálculo de líneas eléctricas

F%

CAPÍTULO V. CÁLCULO DE LíNEAS ELÉCTRICAS
1. INTRODUCCIÓN
Una operación muy importante, dentro del diseño y operación de un sistema de potencia, lo
constituye la conservación del nivel de la tensión dentro de unos límites especificados. En este
capítulo se desarrollarán ecuaciones que permitirán calcular las magnitudes eléctricas de un puntodeterminado de una línea de transmisión de energía eléctrica, siempre que estos valores sean
conocidos en otro punto de la propia línea, que en general corresponderán al origen o final de la
misma.
No solamente se darán las ecuaciones que permitan este cálculo, sino que mediante la explicación
de sus efectos, se comprenderá de forma clara y práctica, como influye cada parámetro en el diseñofinal de una línea de transmisión.
En los sistemas modernos informatizados, constantemente se recogen datos de varias magnitudes
eléctricas (flujos de potencia, intensidades, tensiones, frecuencia, etc.), que permiten en cada
momento tomar decisiones como: sí conectar o desconectar líneas en servicio; sobre el reparto de
cargas a suministrar por las centrales; o los cambios a efectuar en losparámetros de las líneas. Sin
embargo, aún con los progresos del campo de la informática, siempre serán necesarias estas
ecuaciones que nos permitan un entendimiento global de lo que ocurre en el sistema, permitiendo
una mejor eficiencia, con menos pérdidas, y en definitiva, un mejor aprovechamiento de los recursos
y combustibles naturales cada vez más limitados.
No se estudiará el régimentransitorio (cortocircuitos, armónicos, etc.) en este capítulo, solamente se
tratará el régimen permanente, es decir, cuando las líneas funcionan bajo condiciones normales y no
están sometidas a variaciones bruscas debidas a fallas o defectos que pueda afectarlas.

2. CONCEPTOS PREVIOS
Vamos a recordar algunos conceptos estudiados en capítulos anteriores que nos pueden ayudar a
comprender mejorlas fórmulas y apartados expuestos en el presente capítulo.
La energía eléctrica se puede generar de dos formas distintas, en continua o bien en alterna. En su
forma de continua, solo existe un valor para designar una magnitud determinada, este valor además
es inalterable con el tiempo y será el empleado para realizar los cálculos (los números que
intervienen serán algebraicos). En su formaalterna, la energía dispone de diversas expresiones para
indicar el valor que puede tomar una magnitud periódica, ¿cuál de estos valores utilizaremos para
realizar cálculos?.
Para responder a la pregunta, primeramente vamos a representar una magnitud alterna cualquiera
(A), en función del tiempo. El proceso ocurre como sí un vector fuese rotando en un círculo hasta
cubrir los 360º, y estosvalores se representarán desarrollados en un plano. La forma que irá
tomando la magnitud será una senoide periódica, la cual tendrá unos máximos positivos o negativos,
y unos puntos (paso por cero), en los cuales su valor será nulo.

© los autores, 2000; © Edicions UPC, 2000.

TECNOLOGÍA ELÉCTRICA

F&

A

Ai

Amáx
ϕ

π

0
App

A

2πt

Amax

Figura nº 1. Generación deuna señal senoidal.

Como mínimo podemos encontrar las siguientes expresiones, para representar una magnitud (A), de
forma que:

S
S
S
S

App = Representa el valor pico a pico, es decir, la diferencia entre valores extremos que alcanza la
magnitud a lo largo de todo un periodo.
Amáx = Representa el valor máximo que alcanza la magnitud con un signo determinado (positivo o
negativo).Coincide con la mitad del valor pico a pico, sí se trata de una senoide periódica regular.
Ai = Representa el valor instantáneo que va tomando la magnitud a lo largo del tiempo. Este valor es
ampliamente usado para estudios de regímenes transitorios.
A = Representa el valor eficaz de la señal (es el equivalente al valor de la magnitud que en continua
causaría los mismos efectos térmicos y...