Circuitos

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Escuela superior de ingeniería MECÁNICA y eléctrica
“Ingeniería eléctrica”

ESIME – ZACATENCO

LABORATORIO DE ANÁLISIS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I

PRACTICA No. 2
MODELADO DE LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN Y DEL CABLE DE POTENCIA EN EL ATP-DRAW

INTEGRANTES
DELGADO SOLORIO EMILIO RUBÉN
GAYOSSO MUNGUIA ALEJANDRO
MARTÍNEZ CHÁVEZ MARTIN ALEJANDROSOTO PIÑA FRANCISCO JAVIER

GRUPO: 8EM3

PROFESOR: GUEVARA CORTÉS BALDOMERO
OBJETIVO
Al término de la práctica el alumno:

* Modelará la línea de transmisión y los cables de potencia empleando los modelos PI y parámetros distribuidos.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Representación de las líneas aéreas
Las ecuaciones generales que relacionan la tensión y corriente de líneasde transmisión establecen que sus parámetros (resistencia, inductancia, capacitancia y conductancia) se distribuyen uniformemente a lo largo de dicha línea. Se tienen tres tipos de modelos para representar la línea de transmisión:

* Modelo de línea corta: líneas de 60 Hz con longitudes menores a 80 km. Es un modelo de parámetros concentrados.

* Modelo de línea media: líneas delongitudes entre 80 a 240 km. Son los modelos PI empleados en la simulación en el ATP-Draw. Es un modelo de parámetros concentrados.

* Modelo de línea larga: líneas con longitudes superiores a los 240 km. Modelo de Bergeron en la simulación del ATP-Draw. Es un modelo de parámetros distribuidos.

Normalmente las líneas de transmisión operan con cargas trifásicas balanceadas, aunque la líneano tenga un arreglo simétrico y no estén transpuestas, el desbalanceo es insignificante y por lo tanto las fases están balanceadas
Una línea de transmisión es una estructura material utilizada para dirigir la transmisión de energía en forma de ondas electromagnéticas, comprendiendo el todo o una parte de la distancia entre dos lugares que se comunican.
En adelante utilizaremos la denominaciónde líneas de transmisión exclusivamente para aquellos medios de transmisión con soporte físico, susceptibles de guiar ondas electromagnéticas en modo TEM (modo transversal electromagnético). Un modo TEM se caracteriza por el hecho de que tanto el campo eléctrico, como el campo magnético que forman la onda son perpendiculares a la dirección en que se propaga la energía; sin existir, por tantocomponente de los campos en la dirección axial (dirección en que se propaga la energía).
Para que existan propagación energética en modo TEM, es necesario que existan al menos dos conductores eléctricos y un medio dieléctrico entre ambos (que puede incluso ser aire o vacío). Ejemplos de líneas de transmisión son la línea bifilar, el cable coaxial, y líneas planares tales como la stripline, lamicrostrip...
Cuando el modo de propagación es TEM, se pueden definir, sin ambigüedad, tensiones y corrientes, y el análisis electromagnético de la estructura (estudio de campos) no se hace imprescindible, siendo posible una representación circuital con parámetros distribuidos, tal y como aquí se trata con posterioridad.
Así podemos decir que el modelo circuital equivalente de un tramo de línea detransmisión ideal de longitud infinitesimal dz está compuesto por una bobina serie que representa la autoinducción L de la línea de transmisión por unidad de longitud (medida en H/m), y un condensador en paralelo para modelar la capacidad por unidad de longitud C de dimensiones F/m.
Cuando la línea de transmisión introduce pérdidas, deja de tener un carácter ideal y es necesario ampliar el equivalentecircuital anterior añadiendo dos nuevos elementos: una resistencia serie R, que caracteriza las pérdidas óhmicas por unidad de longitud generadas por la conductividad finita de los conductores, y que se mide en Ω/m, y una conductancia en paralelo G, con dimensiones de S/m (o Ω-1m-1), para representar las pérdidas que se producen en el material dieléctrico por una conductividad equivalente no...