LÍNEAS COMPACTAS

Nombres:

Cristina Bustamante Cacao

Christian Enriquez Enriquez

Hector Romero Aucancela

Bruno Mirabá Valdiviezo

ALTA TENSIÓN I

INTRODUCCION

• Las líneas de transmisión eléctrica son construcciones que afectanconsiderablemente el entorno natural en el que son instaladas.

• Este problema se vuelve crítico cuando la línea tiene que transitar pordistritos muy poblados, por zonas donde el precio de la tierra eselevado ya sea por su importancia agrícola o por que son áreas dealto interés ecológico.

• Frente a este problema se plantearon diferentes alternativas paraaprovechar mejor los derechos de vía requeridos para la construcciónde líneas en los diferentes niveles de voltaje.

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ORÍGENES

• El termino de líneas Compactas fue introducido en Estados Unidos,para denotar a las líneas aéreas que se caracterizan por unadisminución de la distancia entre fases.

• El incremento de las cargas eléctricas y la no adquisición de derechosde vía, han llevado a desarrollar estudios en los sistemas enfocadosen elevar la capacidad de transmisión de transporte de energía.

• La redes aéreas compactas son tendidos de líneas aéreas que aportanseguridad en las prestaciones, con reducciones substanciales desalidas de servicio, posibilidad de integrar ternas múltiples en losmismos postes, reducción de podas de arboles con economía ybeneficios ecológicos, menor impacto visual.

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ORÍGENES

• Broschat y Clayton en 1981, demostraron que la conversión de un circuitode 41,6 kV a 115kV haciendo uso de la configuración compacta permitía unahorro sustancial, empleándose únicamente 1/3 del costo total de unanueva línea de 115 kV.

• Rusia año 1985, Malkin mostro que para voltaje de 35-220 kV puedeemplearse con mayor fundamento económico la línea compacta con fasesplana.

• En 1991/1992 se desarrollaron proyectos de las primeras líneas compactasde 400 kV en Sudáfrica, interconectándose de manera exitosa con líneas detransmisión convencionales de países cercanos.

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ORÍGENES

• La Energie Ouest Suise (EOS), incremento la capacidad de transmisiónde su sistema con la construcción de una línea compactada doble de400 kV en una trocha de 19 m, lo que les significo beneficioseconómicos sustanciales.

• El uso de dos o más conductores por fase, optimiza una líneacompacta, cambiando la sección activa de la fase sin cambios ni en sudiámetro ni en su sección.

• En china 1994, se construyo una línea compacta de 220kV de cuatrosubconductores por fase.

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SIGNIFICADO

• La compactación de línea de transmisión aérea, a un nivel de voltaje dado,es un concepto que se utiliza para denotar a una línea que se construyecon una separación entre fases igual o muy cercana al valor mínimo quegarantiza la operación confiable de la línea.

• Mediante la compactación de la línea de transmisión se puede reemplazaruna línea existente con una línea de voltaje más alto en el mismo derechode vía o mejorar la eficiencia de las líneas mediante el incremento delnúmero de subconductores.

• Tendidos de energía eléctrica cuyo ducto esta soportado por un portanteque es un cable de acero de alta Resistencia, galvanizado en caliente, delcual penden los espaciadores dieléctricos de disposición triangular.

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FACTORES DE DISEÑO DE LÍNEAS COMPACTAS:

El aislamiento de la línea:

• Comportamiento del aislador frente a la contaminación ambiental.

• Comportamiento del aislador frente a los sobre voltajes de maniobra y deorigen atmosférico.

Los afectos eléctricos ambientales:

• Ruido audible, radio interferencia y perturbaciones en televisión.

• Acoplamiento de los campos eléctricos y magnéticos

• Movimiento del conductor debido al viento.

• Efectos de galopamiento y las oscilaciones del conductor cuando losmanguitos de hielo depositados en su superficie se derriten.

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FACTORES DE DISEÑO DE LÍNEAS COMPACTAS:

Otros factores:

• Considerar configuraciones alternativas

• Selección de la distancia interface

Diseño del aislamiento:

• Sobrevoltaje de maniobra/Sobrevoltaje de baja frecuencias/Sobrevoltajeextremo.

• Distancia fase a tierra

• Distancia fase a fase

• Ruido audible (y otros efectos eléctricos en el ambiente)

• Movimiento del conductor debido a: Viento/Hielo/Corriente de falla

• Selección de aisladores y espaciadores/análisiseconómico/mantenimiento/normas eléctricas.

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FACTORES DE DISEÑO DE LÍNEAS COMPACTAS:

• Construcción de fases multiconductores, o sea, la sección de la fase sedestruye en varios subconductores, resultando un empleo mascompleto de la superficie y que la sección de los conductores.

• Se plantea que con el aumento del numero de componentes en lafase, el peso de la estructura aumenta no proporcionalmente alnumero de subconductores.

• Relativamente en un 1km de línea el costo especifico de una líneacompacta multiconductora sea menor que el de su equivalente deconstrucción tradicional.

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USO

Las Líneas Compactas resultan técnica y económicamente viables, entre otras, en las siguientes situaciones:• Zonas boscosas o densamente arboladas.• Zonas de gran interferencia de aves.• Tendido de grandes vanos.• En circuitos troncales o alimentadores.• Múltiples configuraciones.• Calles estrechas.• Salidas de subestaciones.• Barrios cerrados o Countries.• Necesidad de reducción del impacto visual.

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VENTAJAS DE LAS LÍNEAS COMPACTAS

• Reducción de costos operativos: Menor intervención en la red con reducciónde costos de mantenimiento correctivo y preventivo.

• Reconversión: Este sistema permite aprovechar las estructuras existentespudiendo solucionar los problemas de las instalaciones peligrosas yrepotenciar los alimentadores.

• Medio ambiente: Representan un menor impacto ambiental al reducirconsiderablemente los espacios de montajes y franjas de seguridad. Sereducen las podas de árboles tanto en frecuencia como en volumen.

• Potencia Transmitida: Este tipo de instalación permite el montaje de ternasmúltiples manteniendo las alturas de los soportes convencionales. Lainstalación de alimentadores de hasta cuatro ternas por postación disminuyela inversión inicial y posibilita una mayor potencia transmitida.

• Seguridad: reduce los riesgos de accidentes del personal operativo.

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VENTAJAS DE LAS LÍNEAS COMPACTAS

• Reducción en los campos electromagnéticos.

• Menores pérdidas en la línea.

• Incremento de la capacidad de transmisión de la línea en un 30%.

• Menor número de salidas por descargas atmosféricas directas debidoa la reducción del área de exposición de la línea

• Reducción del derecho de vía

• Menor caída de voltaje

• Reducción del impacto visual

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DESVENTAJAS

• Campos eléctricos elevados en la superficie de losconductores y consecuentemente el incremento de otrosefectos como:Radio audibleRadio interferenciaEfecto corona• Problemas mecánicos tales como:Galopamiento del conductorCargas del viento en las estructuras compactas

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PREVENCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE

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MATERIALES

• Este tipo de conductores están cubiertos con una capa aislante paramontarlos más próximos unos de otros, también próximos a las ramasde los árboles, sin el riesgo de provocar cortocircuito en caso decontacto no permanente con las ramas o entre conductores.

• Descargadores

• Equipos de Maniobra

Seccionadores autodesconectadores con cartucho fusible

Seccionadores tripolares a cuerno comando por estribo

Reconectadores

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MATERIALES

• Postes

Postes de Madera de Eucalipto

Postes de Hormigón

• Ménsulas y crucetas

• Cable de Sustentación

• Espaciadores

• Vanos

• Retenciones

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• Ejemplo de Conductor de línea compacta

• Metal: aluminio.

• Forma: redonda compacta.

• Aislación: Polietileno reticulado (XLPE) de características antitracking y resistente a la radiación solar y a la abrasión.

• Normativas

• NBR 11874 (EB-2173).

• Todos los cables de Pirelli cables están elaborados con Sistema de Garantía de Calidad bajo normas ISO 9002 certificadas por la UCIEE.

ACCESORIOS POLIMÉRICOS

• Espaciadores triangulares para 15kV y 35 kV. de polietileno dealta densidad, resistente a los rayos ultravioletas y alencaminamiento (tracking), utilizados para amarre y separaciónde los conductores en medio del vano y soportes de alineacióncon brazos antibalanceo.

• Conjunto aislador de perno, de idénticas propiedades que losespaciadores y anillo de goma de silicona, utilizados ensoportes angulares y de paso.

• Brazo antibalanceo construido con idénticas propiedadesque los espaciadores para reducir el balanceo del conjuntode conductores por acción del viento.

• Atadura preformada destinada al amarre del conductor yaisladores de perno

• Equipos Balestros• Aisladores, Seccionadores y Descargadores con cubierta de Caucho

de Silicona extruida en caliente y con los ensayos de intemperismoartificial de 5000 horas.De acuerdo al nivel de polución y altitud son definidos los perfilesde los equipos que pueden ser de polución normal, alta o extraalta, de acuerdo a IEC.

• Brazo tipo L, construido en fundición nodular galvanizada, con unaplaca soporte en el extremo para anclar el cable de acero portante.

• Brazo tipo C, construido en perfiles de hierro tipo U, destinado aretener los conductores de fases en los soportes terminales yangulares.

• Cable de acero portante

Consiste en una cuerda de acero de alta resistencia, galvanizadopesado de acuerdo a los requerimientos mecánicos de las líneas. Engeneral son de uso común cuerdas de acero de 35, 50 y 60 mm².

• Cable protegido Phelps Dodge

Cable protegido doble camada (más capa semiconductora extruida)

• HOMOGEINIZACIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICO: Capa semiconductora depolietileno reticulado extruida sobre el conductor.

• BLOQUEO DE LA HUMEDAD: Sistema de bloqueo longitudinal

• FORMACIÓN DEL CONDUCTOR: Cuerda circular compacta.

• METAL DEL CONDUCTOR: Aluminio puro grado eléctrico.

• TENSIONES NOMINALES: Están diseñados para tensiones nominales de 15kV,25kV y 35kV.

• TEMPERATURAS DE TRABAJO DE LOS CABLES: En cualquiera de las versiones lastemperaturas máximas admisibles son las siguientes:

• Régimen permanente: 90ºC

• Sobrecargas de emergencia: 130ºC

• Cortocircuito (5s.): 250ºC

• AISLACIÓN DEL CABLE