Proyecto Linea De Transmsion 500 KV

INTRODUCCIÓN

La ingeniería eléctrica abarca cuatro grandes procesos secuenciales entre sí como lo son generación, transmisión, distribución y consumo de la energía eléctrica. Teniendo cada uno de estos igual importancia para que el usuario final goce de una energía de calidad. Por esto es importante que el estudiante pueda comprender y analizar cada uno de estas etapas. Este proyecto abarca lo relacionado con la transmisión de la energía eléctrica.

Debido al continuo crecimiento de población se ha tenido la necesidad de crear nuevas líneas de transmisión para cubrir nuevas demandas de energía y mejoramiento de líneas ya existentes. Nosotros como futuros ingenieros electricistas debemos conocer el funcionamiento eléctrico y mecánico de estas, para así estar en capacidad de participar, innovar y desarrollar proyectos de este estilo.

Este proyecto representa una recopilación de conocimientos adquiridos durante el desarrollo de la asignatura, líneas de transmisión. Llevando a cabo el diseño de una línea de transmisión, atendiendo al cumplimiento de los parámetros requeridos, tales como regulación de tensión, pérdidas de potencia, efecto corona, disposición y elección del conductor adecuado, teniendo en cuenta la viabilidad, economía y acatamiento de diferentes normas que giran en torno al diseño de líneas de transmisión.

OBJETIVOS

Verificar el óptimo desempeño de la línea Sochagota - Guatiguara para un circuito doble en disposición triangular para una tensión de 230 KV y una potencia de transmisión de 470 MW.

Partiendo de los resultados obtenidos, realizar los estudios concernientes para dicha línea, si no se cumple con los parámetros esperados para el optimo funcionamiento de la línea, rediseñar dicha línea para una tensión de 500 [KV]

Adquirir experiencia en el desarrollo de este tipo de proyecto que nos permita en el futuro trabajar con una mayor habilidad y destreza en el campo de diseño y construcción de las líneas de transmisión.

Aprender a utilizar programas de computación como herramientas para los cálculos a la hora de diseñar líneas de transmisión.

Analizar los resultados obtenidos, apreciando variaciones y efectos, así como las implicaciones que producen dichas variaciones sobre los parámetros de la línea, y obtener un buen criterio de la selección de los materiales para su construcción.

DESCRIPCION DEL PROYECTO

Este trabajo se fundamenta principalmente en adelantar estudios para el análisis y viabilidad técnica con el fin de repotenciar la línea Sochagota – Guatiguara, la cual actualmente opera a una tensión de 230 KV y cuenta con un circuito sencillo, en estructuras metálicas autosoportadas de doble circuito y una potencia de transmisión de 170 MW. Con la puesta en marcha de la cuarta unidad de termopaipa y la interconexión de Sochagota con Chivor se prevé la repotenciación de dicha línea para que tenga la capacidad de transmisión de 470 MW.

Se requiere adelantar estudios concernientes a determinar la viabilidad para la construcción de un doble circuito con tensión de operación a 230 KV que complemente el actualmente existente de tal forma que se pueda cumplir la meta de transmisión.

Los datos de los conductores actuales del circuito existente son:

Conductores de las fases: ACAR 500 MCM.

Cable de guarda: Alumoweld, Minorca y OPGW (fibra óptica).

Determine si el sistema con dicha configuración es capaz de operar en las condiciones anteriormente mencionadas, de no ser posible evalué la posibilidad de trazar una nueva línea con tensión de operación de 500 KV de tal forma que esa nueva línea sirva como elemento para la atención de contingencias en caso que falle el circuito principal a 500 KV que opera para la región Nor-Oriente del País.

PARÁMETROS DE DISEÑO.

PARAMETROS ELÉCTRICOS

A continuación indicamos las especificaciones que debe tener la línea de transmisión para cumplir con los distintos requerimientos eléctricos, para garantizar un funcionamiento eficiente.

PARAMETROS ELÉCTRICOS

Longitud 155.66[Km]

Potencia a transmitir (receptor) 470 [MW]

Tensión de la línea 230 [KV]

Factor de potencia (receptor) 0.85 [atraso]

Altura sobre el nivel del mar 2975 [m]

Frecuencia 60 [Hz]

Regulación 12%

Pérdida de potencia 3.1%

Factor de Seguridad >1.0

PARAMETROS MECÀNICOS

Además de cumplir con los parámetros eléctricos de diseño la línea debe soportar los distintos esfuerzos mecánicos a los que será sometida.

Los cálculos mecánicos modelan el comportamiento de la línea ante diferentes situaciones críticas. Estos escenarios presentan situaciones ambientales y de operación, que deben ser analizadas con detalle, por poseer variables que someten a los conductores, aisladores y soportes de la línea a condiciones máximas de operación, características claves en el diseño de la misma.

ESENARIOS CRITICOS AMBIENTALES

HIPÓTESIS A: Máxima velocidad del viento

Velocidad del viento: 80 [Km/h]

Temperatura ambiental θ : 25oC

HIPÓTESIS B: Temperatura mínima

Velocidad del viento: 28 [Km/h]

Temperatura ambiental θ : 2oC

HIPÓTESIS C: Temperatura promedio

Velocidad del viento: 15 [Km/h]

Temperatura ambiental θ: 16oC ∆T=20 oC

HIPÓTESIS D: Temperatura máxima

Velocidad del viento: 0 [Km/h]

Temperatura ambiental θ: 21 oC

CALCULOS ELÉCTRICOS.

2.1. SELECCIÓN INICIAL DEL CONDUCTOR

Para la selección del conductor se parte del estudio de los conductores tipo ACAR 500 MCM que se encuentra operando para la línea en circuito sencillo. Como primera instancia se verifica las capacidades amperimetricas que debe tener el conductor para el correcto funcionamiento de la línea.

CONDUCTORES ACAR 500 MCM

Calibre

MCM

Sección

(mm^2) Cableado Diámetro

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